Envolvimento do receptor TLR-9 na resposta imune do hospedeiro durante o curso da infecção pelo Mycobacterium leprae / Involvement of the TLR9 receptor in host immune responses during infection by Mycobacterium leprae

Mycobacterium leprae, agente etiológico da hanseníase, expressa em abundância uma proteína catiônica semelhante às histonas, denominada Hlp, presente tanto no envelope como no nucleóide bacteriano. O reconhecimento do DNA bacteriano, rico em motivos CpG não metilados, pelo receptor TLR-9 representa uma importante via para a ativação da resposta imune inata, a qual pode levar à eliminação do agente infeccioso ou mediar manifestações patológicas. Foi mostrado ainda que complexos DNA-histona são mais potentes agonistas de TLR-9 que DNA sozinho. Assim, o presente trabalho teve como objetivo investigar o envolvimento do receptor TLR-9 na ativação da resposta imune do hospedeiro durante o curso da infecção pelo M. leprae.Inicialmente foi analisada a participação do TLR-9 na ativação da resposta imune inata em células epiteliais alveolares da linhagem A549 após estímulo com M. leprae. M. leprae foi capaz de induzir aumento das quimiocinas IL-8 eMCP-1 e a transcrição gênica do peptídeo antimicrobiano HbetaD-2 nas células epiteliais. O aumento da expressão de CD80 na superfície celular também foi observada após estímulo com o bacilo. O complexo CpG-Hlp micobacteriano solúvel também induziu aumento na produção de IL-8 nas células A549. Foi observado que o aumento de IL-8 induzido pelo M. leprae ocorre de forma dependente da translocação nuclear do NF-capaB e que o antagonista sintético deTLR-9 afetou a secreção de IL-8 induzida pelo M. leprae. A adição de CpG aoM. smegmatis selvagem, mas não mutante para o gene hlp, aumentou a produção de IL-8 pelas células epiteliais. Em conjunto, esses dados sugerem que as células epiteliais respiratórias podem reconhecer M. leprae via TLR-9 e,assim, participar da resposta imune inata no sítio inicial da infecção. Uma vez que o aparecimento do eritema nodoso hansênico (ENH) está associado a liberação massiva de antígenos micobacterianos, foi investigado o envolvimento do TLR-9 na patogênese do ENH...

Mycobacterium leprae, etiological agent of leprosy, expresses in abundance acationic protein similar to histones, called histone-like protein (Hlp), present inthe envelope as well as in bacterial nucleoid.The recognition of bacterial DNArich in unmethylated CpG motifs by TLR-9 is an important pathway for activationof the innate immune response, which can lead to the elimination of theinfectious agent or mediate pathological manifestations. Moreover, studiesshowed that DNA-histone complexes are more potent agonists of TLR-9 thanDNA alone. This study aimed to investigate the involvement of TLR-9 in theactivation of the host immune response during the course of M. leprae infection.Initially, we analyzed the participation of TLR-9 activation on the innate immuneresponse in A549 alveolar epithelial cells after stimulation with M. leprae. It wasshown that M. leprae was able to induce the chemokines IL-8 and MCP-1, andgene transcription of antimicrobial peptide HbetaD-2 in epithelial cells. Theincrease of CD80 expression on the cell surface was also observed afterstimulation with bacillus. Soluble mycobacterial CpG-Hlp complex also inducedan increase in IL-8 in A549 cells. It was observed that the increase of IL-8,induced by M. leprae, occurs dependently nuclear translocation of NF-capaB andsynthetic TLR-9 antagonist affected IL-8 secretion induced by M. leprae. Theaddition of CpG to wild type M. smegmatis, but not to the mutant gene hlp,increased IL-8 production by epithelial cells. As a whole, these results suggestthat respiratory epithelial cells can recognize M. leprae via TLR-9 and thusparticipate in the innate immune response in the initial infection site. Since theappearance of erythema nodosum leprosum (ENL) is associated with themassive release of mycobacterial antigens, it was investigated the involvementof TLR-9 in the pathogenesis of ENL...

Mycobacterial laminin-binding histone-like protein mediates collagen-dependent cytoadherence

When grown in the presence of exogenous collagen I, Mycobacterium bovis BCG was shown to form clumps. Scanning electron microscopy examination of these clumps revealed the presence of collagen fibres cross-linking the bacilli. Since collagen is a major constituent of the eukaryotic extracellular matrices, we assayed BCG cytoadherence in the presence of exogenous collagen I. Collagen increased the interaction of the bacilli with A549 type II pneumocytes or U937 macrophages, suggesting that BCG is able to recruit collagen to facilitate its attachment to host cells. Using an affinity chromatography approach, we have isolated a BCG collagen-binding protein corresponding to the previously described mycobacterial laminin-binding histone-like protein (LBP/Hlp), a highly conserved protein associated with the mycobacterial cell wall. Moreover, Mycobacterium leprae LBP/Hlp, a well-characterized adhesin, was also able to bind collagen I. Finally, using recombinant fragments of M. leprae LBP/Hlp, we mapped the collagen-binding activity within the C-terminal domain of the adhesin. Since this protein was already shown to be involved in the recognition of laminin and heparan sulphate-containing proteoglycans, the present observations reinforce the adhesive activities of LBP/Hlp, which can be therefore considered as a multifaceted mycobacterial adhesin, playing an important role in both leprosy and tuberculosis pathogenesis.

Efeito da proteína Hlp micobacteriana na indução da secreção de mediadores inflamatórios por células epiteliais alveolares humanas / Mycobacterial protein Hlp effect in inducing the secretion of inflammatory mediators by human alveolar epithelial cells

A resposta imune inata local ativada pelo patógeno, através do seu reconhecimento por receptores como os toll-like (TLR), é determinante na natureza da resposta imune adquirida gerada após a infecção. Neste contexto, tem sido demonstrado que o reconhecimento do DNA micobacteriano rico em motivos CpG não metilados pelo receptor TLR-9 representa uma via importante na ativação da produção de IL-12 por células dendriticas favorecendo a subseqüente geração de resposta imune Th1. as micobacterias expressam em abundância uma proteína catiônica semelhante às histonas de outras bactérias, denominada Hlp, presente tanto no envelope como no nucleóide bacteriano. A Hlp localizada no envoltório micobacteriano tem sido implicada no processo de adesão das micobactérias ao epitélio respiratório visto que interage com proteoglicanas da superfície destas células. Por outro lado, foi mostrado que o complexo Hlp-CpG ativa a sinalização celular via TLR-9, induzindo a produção de mediadores inflamatórios em macrófagos in vivo e um aumento na resistência à infecção por Mycobacterium tuberculosis in vivo. As micobactérias penetram no hospedeiro através das vias aéreas superiores, e as células epiteliais expressam receptores da imunidade inata, contribuindo para a resposta imune inata local. Este trabalho teve como objetivo investigar a capacidade da proteína Hlp de ativar, quando combinada ou não a oligonucleotideo sintético CpG, a resposta imune inata de células epiteliais alveolares. Para atingir este objetivo, utilizamos a proteína rHlp-oligonucleotideo CpG induziu uma produção aproximadamente 2 vezes maior de interleucina 8 (IL-8) em relação às células só estimuladas com CpG e de quase quatro vezes em relação aos níveis observados com a célula só estimulada com rHlp, indicando um sinergismo entre estes dois estímulos. Este mesmo efeito da Hlp sobre a CpG foi observada em macrófagos, quando a produção do fator de necrose tumoral alfa [TNF-alfa] foi mensurado. Também testamos a capacidade de peptídeos sintéticos derivados da Hlp compreendendo os sítios de ligação a DNA e proteoglicanas, respectivamente, quanto à capacidade de mimetizar o efeito imunoestimulador da proteína inteiraEstes ensaios confirmaram que a presença de um sitio de ligação a DNA na molécula é essencial para sua atividade imunoestimuladora sobre o CpG. Finalmente, quando passamos a utilizar a micobacteria interia em vez da rHlp como estimulo, a adição de CpG ao M. smegmatis selvagem, mas não mutante para o gene hlp, aumentou a produção de IL-8 e RANTES pelas células epiteliais. Os resultados descritos acima indicam que as células epiteliais respiratórias podem reconhecer micobacterias via TLR-9 e, assim, participar da resposta imune inata no sitio da infecção. Dentro deste contexto, aliado ao fato de tratar-se de uma proteína muito conservada encontrada em todas as micobactérias, a Hlp tem potencial de, quando combinada a DNA, ser empregada tanto como um bom imunógeno, assim como adjuvante em intervenções imunes contra as micobacterioses tais como a vacinação intranasal.