A asma afeta aproximadamente 300 milhões de pessoas no mundo e é a maior causa de internação hospitalar em crianças nos países desenvolvidos. Essa doença é incurável e por vezes refratária ao tratamento em um número significativo de pacientes. As taxas de prevalência de tabagismo entre pacientes asmáticos são semelhantes aos da população em geral e o impacto da fumaça de cigarro nestes pacientes ainda é clinicamente controverso. O objetivo deste trabalho foi traçar o perfil inflamatório e analisar o papel das células dendríticas sobre a imunomodulação provocada pela exposição à fumaça do cigarro na inflamação alérgica pulmonar induzida previamente por ovalbumina (OVA) em um modelo murino. Primeiramente avaliamos in vivo a ação da fumaça de cigarro na inflamação pulmonar alérgica crônica avaliando a responsividade brônquica, o remodelamento pulmonar, a produção de anticorpos antígeno-específicos, o perfil de células inflamatórias pulmonares e sistêmicas e a produção de citocinas inflamatórias e moduladoras. Em seguida, realizamos estudo in vitro do perfil de maturação, migração e inflamatório de células dendríticas expostas a OVA e/ou a extrato de fumaça de cigarro. Nosso estudo mostrou que a sensibilização e desafios inalatórios com OVA levaram à inflamação pulmonar de característica Th2 com aumento de responsividade brônquica, remodelamento, altos níveis de IgE e de citocinas pró-inflamatórias como IL-4, IL-5 e IL-13. A exposição à fumaça de cigarro, surpreendentemente, levou a uma redução dos níveis de IL-4, IL-5 e IL-13, e simultaneamente reduziu os níveis de citocinas anti-inflamatórias como IL- 10 e TGF-beta em animais sensibilizados e desafiados com antígeno. Foi observada nestes animais, uma redução no número de eosinófilos no lavado broncoalveolar e aumento no número de neutrófilos no pulmão. A combinação da inflamação alérgica com exposição à fumaça de cigarro levou a um aumento do recrutamento e ativação de células dendríticas linfoides nos linfonodos mediastinais, que mostrou relação direta com aumento do influxo de células T CD8+ e ativação das mesmas no pulmão. A inflamação alérgica juntamente com a exposição à fumaça de cigarro, levou a uma redução no recrutamento de células dendríticas plasmocitoides além de reduzir o recrutamento de células T regulatórias. In vitro, mostramos que o extrato de fumaça de cigarro combinado ao antígeno aumenta a capacidade migratória e fagocítica do antígeno pelas BMDCs. No entanto, houve redução da expressão gênica para IL-13 neste mesmo grupo. Concluímos que neste modelo de inflamação pulmonar alérgica crônica combinada com a exposição à fumaça de cigarro leva a uma descaracterização do perfil inflamatório característico da resposta Th2 com a redução do recrutamento de eosinófilos, redução dos níveis de IL-4, IL-5 e IL-13 aliados a um aumento do número de neutrófilos, o que pode estar relacionado ao aumento do recrutamento e ativação de células dendríticas linfoides bem como de células T CD8+ e redução local de células dendríticas plasmocitoides. Mostramos ainda que a fumaça de cigarro juntamente com o antígeno leva as células dendríticas a aumentarem sua capacidade fagocítica porém, reduzir sua capacidade pró-inflamatória pela expressão gênica reduzida de IL-13 / Asthma affects approximately 300 million people worldwide and it is the major cause of hospitalization among children in developed countries. This disease is often refractory to treatment in a high number of patients. The prevalence rates of smoking among asthmatic patients are similar to the general population and the impact of cigarette smoke is also clinically controversial. The main goal of this study is to outline, in a murine model, the inflammatory profile and to analyze the role of dendritic cells on the immunomodulation caused by exposure to cigarette smoke in ovalbumin (OVA)-induced pulmonary allergic inflammation. First, we evaluated in vivo the action of cigarette smoke on chronic allergic pulmonary inflammation, evaluating the bronchial responsiveness, pulmonary remodeling, the production of antigen-specific antibodies, pulmonary and systemic inflammatory cell profile and the production of inflammatory and modulating cytokines. Next, we performed an in vitro study of the maturation, migration and inflammatory profile of dendritic cells exposed to OVA and/or cigarette smoke extract. Our study showed that sensitization and challenge with OVA led to Th2-type lung inflammation with increased bronchial responsiveness, remodeling, high levels of IgE and proinflammatory cytokines such as IL-4, IL-5 and IL-13. Exposure to cigarette smoke has surprisingly led to a reduction in levels of IL-4, IL-5 and IL-13, and simultaneously reduced levels of anti-inflammatory cytokines such as IL-10 and TGF-beta in animals sensitized and challenged with the antigen. We also observed a reduction in the number of eosinophils in bronchoalveolar lavage fluid and an increase in the number of neutrophils in the lung of these animals. The combination of allergic inflammation with exposure to cigarette smoke led to increased recruitment and activation of lymphoid dendritic cells in the mediastinal lymph nodes, which showed to be direct related with increased activation and influx of CD8+ T cells in lung. Allergic inflammation combined with cigarette smoke led to a decrease of plasmacytoid dendritic cells a well as regulatory T cells. In vitro, we showed that cigarette smoke extract combined with antigen increased migratory and phagocytic capacity of BMDCs. However, there was a reduction of IL-13 gene expression in this same group. We conclude that in this model of chronic pulmonary allergic inflammation combined with exposure to cigarette smoke leads to a mischaracterization of the characteristic inflammatory profile of the Th2 response with the reduction of eosinophil recruitment, reduction of levels of IL-4, IL-5 and IL-13 allied to increased number of neutrophils, which is related to increased recruitment and activation of lymphoid dendritic cells as well as CD8+ T cells and local decrement of plasmacytoid dendritic cells. We further show that cigarette smoke combined with antigen increases dendritic cell phagocytic capacity however, reduces its pro-inflammatory capacity by the reduced gene expression of IL-13
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-24082017-134808 |
| Date | 14 June 2017 |
| Creators | Thayse Regina Bruggemann |
| Contributors | Milton de Arruda Martins, Fernanda Magalhães Arantes Costa |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciências Médicas, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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