Control of Mycobacterium fortuitum and Mycobacterium intracellulare infections with respect to distinct granuloma formations in livers of BALB/c mice

Mycobacterium fortuitum is a rapidly growing nontuberculous Mycobacterium that can cause a range of diseases in humans. Complications from M. fortuitum infection have been associated with numerous surgical procedures. A protective immune response against pathogenic mycobacterial infections is dependent on the granuloma formation. Within the granuloma, the macrophage effector response can inhibit bacterial replication and mediate the intracellular killing of bacteria. The granulomatous responses of BALB/c mice to rapidly and slowly growing mycobacteria were assessed in vivo and the bacterial loads in spleens and livers from M. fortuitum and Mycobacterium intracellulare-infected mice, as well as the number and size of granulomas in liver sections, were quantified. Bacterial loads were found to be approximately two times lower in M. fortuitum-infected mice than in M. intracellulare-infected mice and M. fortuitum-infected mice presented fewer granulomas compared to M. intracellulare-infected mice. These granulomas were characterized by the presence of Mac-1+ and CD4+ cells. Additionally, IFN-γmRNA expression was higher in the livers of M. fortuitum-infected mice than in those of M. intracellulare-infected mice. These data clearly show that mice are more capable of controlling an infection with M. fortuitum than M. intracellulare. This capacity is likely related to distinct granuloma formations in mice infected with M. fortuitum but not with M. intracellulare.

Estudo in situ e in vivo da resposta imuno-inflamatória induzida por M.fortuitum ou M. intracellulare em camundongos balb/c / Study in situ and in vivo immune-inflammatory response induced by M.fortuitum or M. intracellulare in BALB/c

Micobactérias ambientais estão amplamente distribuídas no meio, podendo ser encontradas em água, solo, poeira, alimentos e animais. Com o aumento do número de casos de micobacterioses ocorrendo simultaneamente com infecções por HIV o estudo de micobactérias ambientais tem assumido importância. As manifestações clínicas das infecções causadas por esses patógenos vão desde a abscessos localizados até doenças pulmonares, ou mesmo doenças disseminadas em indivíduos imunocomprometidos. A manifestação da doença, assim como a manutenção da infecção micobacteriana, dependem da interação entre a micobactéria e o sistema imune do hospedeiro. A patogênese da infecção micobacteriana é associada à formação de granulomas, onde pode ocorrer uma resposta protetora do hospedeiro, concomitante com lesão tecidual. Em estudo anterior demonstramos que em macrófagos da linhagem J774E clone estimulados com IFN-y há uma diminuição da viabilidade intracelular de M intracellulare, num processo dependente de NO, enquanto que não houve diferença na viabilidade intracelular de M fortuitum em células estimuladas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a resposta imuno-inflamatória in vivo em camundongos BALB/c infectados por M intracellulare ou M fortuitum. A carga bacilar no baço e fígado desses camundongos foi determinada pelas unidades formadoras de colônias (UFC) nos tempos de 7, 14, 28 e 60 dias após a infecção por uma ou outra espécie de micobactéria. Foi realizada a caracterização da lesão tecidual presente no fígado dos animais infectados, bem corno a expressão de RNAm para citocinas envolvidas na resposta granulomatosa contra micobactérias (IFN-y, TNF-a e IL-10) e iNOS. Essa enzima é importante na eliminação de micobactérias intracelulares, pois induz a produção da molécula microbicida óxido nítrico (NO) pelos macrófagos infectados. Os dados obtidos nesse trabalho mostram que as duas espécies de micobactérias ambientais induzem respostas distintas em camundongos BALB/c. Em todos os tempos avaliados a carga bacilar no baço ou fígados dos animais infectados foi sempre maior no grupo infectado por M intracellulare. Também, nesse grupo, observou-se a presença de numerosos granulomas a partir do 14° dia de infecção, em contraste com o grupo infectado por M fortuitum. A expressão de RNAm para as citocinas IFN-ye IL-I0 foi sempre maior no fígado de animais infectados por Mfortuitum, comparado com o grupo de animais infectados M intracellulare.

Estudo comparativo da interação de Mycobacterium intracellulare avirulenta e virulenta com macrófagos murinos da linhagem J774 / Comparative study of the interaction of Mycobacterium intracellulare with Avirulent and virulent murine macrophage line J774

Mycobacterium sp é um microrganismo intracelular facultativo que vive em macrófagos no interior de fagossomas que restringem a fusão com lisossomas da célula hospedeira. Recentemente foi demonstrado que micobactéria patogênica reside em vacúolos não acidificados. Células J774 pré-ativadas ou não com IFN-y foram infectadas com M intracellulare avirulenta ou virulenta na proporção de lO bacilos por célula. A virulência dos bacilos foi determinada pelas características morfológicas das colônias. Neste trabalho nós avaliamos, comparativamente, a produção de NO pelas células e a viabilidade intracelular dos bacilos. Micobactérias avirulentas induziram maior produção de NO, em comparação com as virulentas. A viabilidade intracelular dos bacilos avirulentos diminuiu pelo tratamento das células com IFN-y e foi revertida pela adição de AMG, um inibidor da iNOS. A viabilidade da variante virulenta não foi alterada pelo tratamento com IFN-y ou IFN-y e AMG. Estudos em microscopia eletrônica foram realizados para avaliar a capacidade de fagossomas fusionarem com lisossomas marcados com partículas de Au-BSA. Vinte e quatro horas após a infecção, 77% de fagossomas contendo micobactéria avirulenta fusionaram com lisossomas, em contraste com 50% de fagossomas contendo micobactéria virulenta. A fusão de fagossomas com lisossomas aumentou com o tratamento por IFN-y, enquanto que a adição de AMG provocou a redução da fusão de fagossomas formados por micobactéria avirulenta ou virulenta com lisossomas. Demonstramos que a produção de NO é dependente da virulência das micobactérias e que o NO favorece a fusão de fagossomas com lisossomas e diminui a viabilidade dos bacilos.