Papel dos inflamassomas NLRP3 e NAIP/NLRC4 no controle da infecção por Trypanosoma cruzi em macrófagos
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Data
2019-08-29
Autores
Cardoso, Felipe Daniel [UNIFESP]
Orientadores
Bortoluci, Karina Ramalho [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Inflammasomes are high-molecular-weight multiprotein complexes that activate inflammatory caspases and are assembled in the cell cytoplasm after infection and cell damage. Among the inflammasomes, those formed by the proteins NLRP3 and NAIP/NLRC4 are the most studied. Inflammasomes assembled by NLRP3 respond to alterations in the intracellular environment caused by a diversity of sterile and non-sterile stimuli. In contrast, the NLRC4 inflammasomes are assembled mainly in response to bacterial stimuli. However, recently it has been described its role in non-bacterial infections and sterile pathologies. Previously, our group demonstrated the role of NLRP3 in the resistance to Trypanosoma cruzi infection. Since the role of NLRC4 in protozoan infections is unknown, the objective of this work was to evaluate NLRC4 participation in T. cruzi infection and its possible association with NLRP3. For this, peritoneal macrophages (PMs) and bone marrow-derived macrophages (BMDMs) from wild-type, knockout (for NLRP3, NLRC4 and NAIP1-7) and phophomimetics NLRC4S533D/S533D mice were used. Initially, we analyzed the T. cruzi Y isolate to be used in the experiments, since we verified that the number of cell culture passages renders T. cruzi susceptible to macrophage effector’s mechanisms, such as IL-1β and nitric oxide (NO) production. By utilizing the isolate P13, with controlled in vivo and in vitro passages, we found that T. cruzi is able to activate NLRP3 and NLRC4 in PMs and BMDMs, since the cells from Nlrp3-/- and Nlrc4-/- mice secreted significantly less IL-1β. Furthermore, NLRP3 and NLRC4 were important to the control of T. cruzi replication in macrophages, which was related to the NO production by those cells. The role of NLRC4 in the infection by T. cruzi seems dependent on NAIP and independent of its phosphorylation, since PMs Naip1-7-/- but not NLRC4S533D/S533D presented deficient NO production and were susceptible to infection, such as Nlrc4-/- PMs. Finally, NLRC4 and NLRP3 presented redundant roles in the infection by T. cruzi, suggesting that these proteins may be at the same complex. Altogether, our data describe for the first time the role of NLRC4 in the control of protozoan infection.
Inflamassomas são complexos multiprotéicos de alto peso molecular ativadores de caspases inflamatórias formados no citoplasma celular em resposta a infecções e danos celulares. Dentre os inflamassomas, os formados pelas proteínas NLRP3 e NAIP/NLRC4 são os mais estudados na literatura. Inflamassomas NLRP3 respondem a alterações no meio intracelular acarretadas por diversidade de estímulos, estéreis ou não. Em contraste, NAIP/NLRC4 é classicamente relacionado a infecções bacterianas, mas recentemente seu envolvimento em infecções não bacterianas e situações de patologias estéreis vem sendo descrito. Anteriormente, nosso grupo demonstrou o papel do inflamassoma NLRP3 na resistência à infecção por Trypanosoma cruzi. Uma vez que o papel de NLRC4 em infecções por protozoários é desconhecido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a sua participação na resposta à infecção por T. cruzi, investigando a importância dos componentes deste inflamassoma e sua possível associação com o NLRP3. Para isso, foram avaliados macrófagos peritoneais (MPs) e derivados de medula (BMDMs) de animais selvagens, deficientes em NLRP3, NLRC4 e NAIP1-7 e fosfomiméticos NLRC4S533D/S533D. Inicialmente, padronizamos o isolado de T. cruzi Y a ser utilizado, uma vez que verificamos que passagens dos parasitas em cultura celular resulta na perda da sua habilidade em inibir mecanismos efetores dos macrófagos, como a produção de IL-1β e óxido nítrico. Utilizando o isolado P13 com passagens controladas in vivo e in vitro, verificamos que o T. cruzi é capaz de ativar NLRP3 e NLRC4 em PMs e BMDMs, uma vez que as células dos animais deficientes nessas moléculas apresentaram baixa secreção de IL-1β. Ainda, NLRP3 e NLRC4 são importantes para o controle da replicação de T. cruzi em macrófagos, o qual está relacionado com a produção de NO por essas células. O papel de NLRC4 na infecção por T. cruzi parece ser dependente de NAIP e independente de sua fosforilação, uma vez que MPs de animais Naip1-7-/-, mas não NLRC4S533D/S533D, apresentaram a mesma deficiência na secreção de NO e controle de infecção que MPs de animais Nlrc4-/-. Finalmente, NLRC4 e NLRP3 apresentam papéis redundantes na infecção por T. cruzi, sugerindo que essas moléculas possam atuar no mesmo complexo. Em conjunto, nossos dados descrevem de maneira pioneira o papel de NLRC4 no controle de infecção por protozoário.
Inflamassomas são complexos multiprotéicos de alto peso molecular ativadores de caspases inflamatórias formados no citoplasma celular em resposta a infecções e danos celulares. Dentre os inflamassomas, os formados pelas proteínas NLRP3 e NAIP/NLRC4 são os mais estudados na literatura. Inflamassomas NLRP3 respondem a alterações no meio intracelular acarretadas por diversidade de estímulos, estéreis ou não. Em contraste, NAIP/NLRC4 é classicamente relacionado a infecções bacterianas, mas recentemente seu envolvimento em infecções não bacterianas e situações de patologias estéreis vem sendo descrito. Anteriormente, nosso grupo demonstrou o papel do inflamassoma NLRP3 na resistência à infecção por Trypanosoma cruzi. Uma vez que o papel de NLRC4 em infecções por protozoários é desconhecido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a sua participação na resposta à infecção por T. cruzi, investigando a importância dos componentes deste inflamassoma e sua possível associação com o NLRP3. Para isso, foram avaliados macrófagos peritoneais (MPs) e derivados de medula (BMDMs) de animais selvagens, deficientes em NLRP3, NLRC4 e NAIP1-7 e fosfomiméticos NLRC4S533D/S533D. Inicialmente, padronizamos o isolado de T. cruzi Y a ser utilizado, uma vez que verificamos que passagens dos parasitas em cultura celular resulta na perda da sua habilidade em inibir mecanismos efetores dos macrófagos, como a produção de IL-1β e óxido nítrico. Utilizando o isolado P13 com passagens controladas in vivo e in vitro, verificamos que o T. cruzi é capaz de ativar NLRP3 e NLRC4 em PMs e BMDMs, uma vez que as células dos animais deficientes nessas moléculas apresentaram baixa secreção de IL-1β. Ainda, NLRP3 e NLRC4 são importantes para o controle da replicação de T. cruzi em macrófagos, o qual está relacionado com a produção de NO por essas células. O papel de NLRC4 na infecção por T. cruzi parece ser dependente de NAIP e independente de sua fosforilação, uma vez que MPs de animais Naip1-7-/-, mas não NLRC4S533D/S533D, apresentaram a mesma deficiência na secreção de NO e controle de infecção que MPs de animais Nlrc4-/-. Finalmente, NLRC4 e NLRP3 apresentam papéis redundantes na infecção por T. cruzi, sugerindo que essas moléculas possam atuar no mesmo complexo. Em conjunto, nossos dados descrevem de maneira pioneira o papel de NLRC4 no controle de infecção por protozoário.
Descrição
Citação
CARDOSO, Felipe Daniel. Papel dos inflamassomas NLPRP3 e NAIP/NLRC4 no controle da infecção por Trypanosoma cruzi em macrófagos. 2019.43f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia e Imunologia) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo. São Paulo, 2019.