Estudo do papel do Fator de Crescimento Semelhante à Insulina-I (IGF-I) na modulação funcional de macrófagos infectados pelo Mycobacterium leprae / Study of the role of growth factor insulin-like (IGF-I) in the functional modulation of macrophages infected with Mycobacterium leprae

Fagócitos mononucleares são as células-alvo para micobactérias patogênicas que geralmente requerem um ambiente intracelular adequado para sua sobrevivência e replicação. Mycobacterium leprae, o agente etiológico da Hanseníase, é capaz de subverter mecanismos microbicidas de macrófagos e sobreviver e replicar no interior dessas células. Contudo o mecanismo molecular envolvido na modulação da célula hospedeira, não étotalmente compreendido. O presente estudo mostrou o potencial papel exercido pelo IGF-I na patogênese causada pelo M. leprae. Foi demonstrado que o M. leprae induz a expressão do fator de crescimento semelhante a insulina (IGF-I), em macrófagos RAW 264.7. Curiosamente, apenas quando as células foram tratadas com anticorpo neutralizante para o receptor do tipo I de IGF-I (IGF-1R) o M. leprae foi capaz de regular positivamente a expressão da enzima óxido nítrico sintase induzível (iNOS) em macrófagos RAW 264.7 ou ativar o promotor de iNOS em células transfectadas com a construção contendo gene repórter da luciferase sob o controle do promotor de iNOSO bloqueio da sinalização de IGF-I reduziu a viabilidade intracelular do M. leprae determinada por qPCR. As células RAW 264.7 pré-tratadas com IGF-I apresentaram uma redução significativa da atividade do promotor iNOS em resposta ao Mycobacterium bovis BCG, Mycobacterium smegmatis e consequentemente um aumento na viabilidade intracelular monitorada através de contagem de Unidades Formadoras de Colônia (CFU). Outro fato é que IGF-I foi capaz de atenuar a ativação de macrófagos mediada por IFN-gama medida através da expressão de iNOS e da quantificação da fosforilação de Ativador de transcrição e de transdução de sinal (pSTAT1). Além disso, o IGF-I foi capaz de induzir aumento de PGE2 em macrófagos, um eicosanoide previamente implicado na persistência micobacteriana no hospedeiro...

Mononuclear phagocytes are targeted cells for pathogenic mycobacteria thatgenerally require afavorable intracellular environment in wich they survive and replicate. Mycobacterium leprae, the etiologic agent of leprosy, is able to subvert macrophage microbicidal mechanisms and survive and replicate within these cells. However, the molecular mechanism involved in pathogen driven host cellmodulation is not fully understood. The present study investigated the potential role of insulin-like growth factor-I (IGF-I) in M. leprae pathogenesis. We showed that M.leprae induces IGF-I expression in RAW 264.7 macrophages in a dose-dependent manner. Notably, only when cells were treated with a neutralizing antibody to IGFtype 1 receptor (IGF-1R), M. leprae infection was able to upregulate inducible nitricoxide sintase (iNOS) expression in RAW cells or to activate the iNOS promoter incells transfected with the iNOS-luciferase reporter construct. . The blockage ofIGF-I signaling also decreased the intracellular M. leprae viability as measured byqPCR. Moreover, RAW cells pre-treated with IGF-I showed a significant reduction in iNOS promoter activity in response to Mycobacterium bovis BCG and Mycobacterium smegmatis with subsequent increase in bacterial intracellular survival as accessed by colony-forming unit counts (CFU). Of note, IGF-I was able to attenuate interferon gamma (IFN-gama ) activating effects on macrophages asacessed by iNOS expression and quantification of phosphorylated SignalTransducers and Activators of Transcription 1 (p-STAT1). Additionally, IGF-I was able to induce PGE2 secretion in murine macrophages, an eicosanoid previously implicated in mycobacterial persistence in the host. Finally, immunohistochemicalanalysis of skin lesions of lepromatous leprosy (LL) patients revealed an abundantexpression of IGF-I by highly infected foamy macrophages...

Interação patógeno-hospedeiro na hanseníase: indução da via de interferon tipo I como potencial mecanismo de sobrevivência do Mycobacterium leprae em macrófagos humanos / Host-pathogen interaction in leprosy: induction of type I IFN pathway as a potential mechanism for survival of mycobacterium leprae in human macrophages

A indução da via de interferon (IFN) do tipo I (IFN-alfa e -beta) é crucial para uma resposta protetora contra infecções virais. Entretanto, estudos recentes demonstraram que esta classe de IFNs tem a ativação mediada por receptores citoplasmáticos de DNA e regula negativamente a resposta protetora contra a infecção por bactérias intracelulares, com destaque para o Mycobacterium tuberculosis, criando um nicho favorável para a replicação micobacteriana. Um estudo anterior do nosso grupo, utilizando uma abordagem de expressão gênica global por microarranjos, demonstrou que a infecção de células de Schwann com Mycobacterium leprae induz genes ativados por IFN do tipo I, com destaque para o gene OASL, o qual codifica a proteína 2’ 5’ oligoadenilato sintetase like. No presente estudo, esses resultados foram estendidos e validados utilizando o modelo de macrófagos derivados de células THP-1. Nossos dados demonstram que a OASL foi induzida por M. leprae vivo, mas não M. bovis BCG ou M. leprae morto. Adicionalmente, a transfecção de DNA de M. leprae, mas não de RNA, induziu a produção de OASL. Em nosso modelo, a infecção por M. leprae não foi capaz de induzir a produção de IFN-alfa, assim como o tratamento CpG não induziu OASL, excluindo assim a sinalização de DNA mediada por TLR9. Além disso, mostramos evidências da permeabilização fagossomal mediada pelo fator de virulência micobacteriano ESAT-6, a qual permite acesso do conteúdo do fagossomo ao citoplasma e, consequente, produção de IFN-beta. O bloqueio farmacológico de TBK1 foi capaz de inibir a produção de OASL mediada pela infecção com M. leprae, indicando, dessa forma, que a indução de IFN-beta e seus genes a jusante, como o OASL, ocorre através do eixo de sinalização STING/TBK1/IRF3...

The induction of interferon pathway (IFN) type I (IFN-alfa and-beta) is crucial for a protective response against viral infections. However, emergent research has shown that type I IFNs and cytoplasmic DNA signaling are negative regulators of the protective response against infection by intracellular bacteria, such as Mycobacterium tuberculosis, and provide a favorable niche for mycobacterial replication. Recently, using an approach of global geneexpression by microarray, our group showed that Schwann cells infection with Mycobacterium leprae induced genes activated by IFN type I, highlighting the OASL gene,which encodes the 2 '5' oligoadenylate synthetase like protein. In the present work, these results were extended and validated using the THP-1-derived macrophages model. Our datademonstrate that OASL and type I IFN pathway was upregulated by M. leprae, but not M. bovis BCG or dead M. leprae, in macrophage-like THP-1 infected cells. In addition, M. leprae DNA transfection but not RNA, was able to induce OASL production. In our model, M. leprae infection was not able to induce IFN-alfa and OASL was not induced by CpG, therefore excluding a TLR9 dependent pathway. Furthermore, we show evidence of fagossomal permeabilization mediated by mycobacterial virulence factor ESAT-6, which enables accessof contents of the phagosome to host cytoplasm and subsequent induction of IFN-beta. Pharmacological blockage of TBK1 was able to inhibit M. leprae-induced OASL mRNA expression, indicating thereby that the IFN-beta induction and its downstream genes, such as OASL occur through the STING/TBK1/IRF3 pathway...

Concentracao serica da lectina ligante de manose (MBL) em pacientes portadores de hanseniase / Serum concentration of binder of mannose lectin (MBL) in patients with leprosy

Alectina ligante de manose (MBL) e uma proteina com importantepapel na primeira linha de defesa do sistema imune inato, cujos valores sericos sao determinados geneticamente. A MBL ativa a via da lectina do complemento, alem de mediar a opsonisaçao e fagocitose de microorganismos. A hanseniase e uma doença infecciosa cronica causada pelo Mycobacterium leprae, bacteria intracelular obrigatoria, que infecta fagocitos mononucleares do ospedeiro...

Fnac study of histoid nodule: an early tool for diagnosis.

Histoid lesion, a variety of lepromatous leprosy, is due to alteration in the growth pattern of Mycobacterium leprae, possibly due to loss of immunity in localized areas. The distinction is based on cellular morphology by demonstrating pallisading arrangement of multi-layered spindle-shaped histocytes. Cytodiagnosis by fine needle aspiration cytology is therefore an early tool to recognize the histoid variety, differentiating it from a conventional LL module, as it is a simple and less traumatic procedure.

Soroprevalencia para hanseniase em areas endemicas do estado do Para / Soroprevalence for leprosy in endemic areas of the state of Para

Analisou-se a prevalencia de anticoepos IgM utilizando teste sorologico e antigeno especifico Glicolipidio Fenolico I (PGL-I) do Mycobacterium leprae, por meio do teste rapido ML Dipstick em 1611 individuos sadios categorizados em contatos de pacientes hansenicos intradomiciliares e comunitarios, residentes em cinco municipios endemicos para hanseniase. Realizou-se estudo tranversal pela analise do banco de dados do laboratorio de hanseniase, Instituto Evandro Chagas. O estudo estendeu-se de março a dezembro de 1998, com reavaliaçoes anuais ate dezembro de 2002, no qual, os municipios selecionados-Curinopolis, Eldorado do Carajas, Xinguara, Rondon do Para e Dom Eliseu - apresentaram taxas de prevalencia em hanseniase maiores que 20 em cada 10.000 hab. e detecçao de casos novos maiores que quatro em cada 10.000 hab. A idade variou de 2 a 90 anos, devido ao fato de que a doença em areas de alta endemicidade possibilita o diagnostico de crianças. Estudou-se 957 mulheres (957/1611-59.4 por cento), 654 homens (654/1611-40.6 por cento) e observou-se predominancia de soropositividade entre as mulheres na faixa etaria entre 21 e 50 anos, 62.81 por cento contra 53.97 por cento nos homens. A analise foi realizada nos bancos de dados D-BASE, EPI-INFO 6.4 e 2002, BIOESTAT 3.0 e SINAM, existentes no Instituto Evandro Chagas e Secretaria Estadual de Saude do Para...

Observations on attempted leprosy cultures in two media.

Suspensions of skin tissue material collected from lepromatous leprosy patients and material from mouse foot-pad harvests were inoculated into two media, viz., a biphasic medium and a minimal basal medium. The cultures were incubated at 37 degrees C and 15 degrees C. Small oval (or round) cells appeared in these cultures around the tenth day along with a few cystic structures; and they increased in number later, reaching the maximum around six-seven weeks. The above cells appeared acid-fast in some cultures and some of them appeared to split into pairs of acid-fast bacilli. The cells were most often seen in the biphasic medium at 37 degrees C. The identity of these structures is not known at this stage.

Sistema monocitico-macrofagico y Mycobacterium leprae: su importancia en la interpretacion patogenica de las distintas formas clinico-patologicas de la lepra y de las reacciones leprosas / Monocyte-macrophage system and Mycobacterium leprae: its importance in the patogen interpretation of the different clinic-patology forms of the leprosy and the leprous reactions

Se realiza una revision de la patogenia de la lepra (Hanseniasis), en sus vinculaciones con el "sistema monotitico-macrofagico" y se efectua el estudio histopatologico, histoquimico (lipidico) y con microscopia electronica de cuatro enfermos de lepra, dos lepromatosos (sin y con eritema nudoso) y otros dos dimorfos ("Borderline"). Se concluye que: 1) La lepra presenta sus manifestaciones clinico-patologicas mas ostensibles, en vinculacion con lesiones del "sistema manocitico-macrofagico". 2) Existem distintos comportamientos de los macrofagos frente al Mycobacterium leprae: a) en personas Mitsuda-positivos de puede demostrar el predominio de "macrofagos lisadores del M. leprae" con muerte y desaparicion de los bacilos; b)en individuos Mitsuda-negativos predominan los "macrofagos no-lisadores del M. leprae", que tambiem producen al muerte de los bacilos, pero con persistencia de la "envoltura lipidica bacilar", que se deposita en las vacuolas de los virchowianos: y c) en enfermos Mitsuda-negativos, luego de fromado el "granuloma virchowiano", se desarrollan los "macrofagos lisadores de las celulas de Virchow" que permitiram el recambio celular de los virchowianos. 3) los "macrofagos lisadores del M. leprae" obtienen informacion antigenica del "bacilo aislado" que puedem transmitir al sistema de inmunidad celular, cuyos linfocitos T activados generan los "granulomas epitelioides con celulas de Langhans" (granulomas tuberculoides), de la Lepra tuberculoide. 4) Los "macrofagos no-lisadores del M. leprae" no obtendrian infromacion antigenica adecuada y no tendrian capacidad para estimular ningun sistema inmunologico (celular, o humoral), originando los "granulomas virchowianos" de la lepra lepromatosa. 5) Luego del envejecimiento y muerte de los virchowianos, los "macrofagos lisadores de las celulas de Virchow" obtendrian informacion antigenica de los "bacilos degenerados asociados a lipidos y glucoproteinas citoplasmaticas", con capacidad de estimulacion del sistema inmunologico humoral cuyos linfocitos B activados generarian anticuerpos complejos: a) contra bacilos ubicados en los virchowianos en la reaccion leprosa tipo 2 (eritema nudoso leprotico); b) contra la pared de vasos en la reaccion leprosa tipo 3 (fenomeno de Lucio); y c) contra tejidos del huesped (enfermedad autoagresiva hanseniana-Azulay)

Growth of Mycobacterium leprae in a redox system: III. Evidence of growth at low temperature (psychrophilia) and, further refinement of growth medium.

Considerable growth enhancement, largely as non-acid fast, slender and long rods has been seen when incubated at 10 degrees C. Concentration of some of the media constituents have been reduced that has improved the quantum of growth. A remarkable proneness to physical disintegration of the grown bacilli has been seen and its significance discussed. Also, the possible immunogenic advantage of non-AF M. leprae has been discussed. The question of identification is still not solved, and work is in progress.

Morphology of M. leprae (?) in VS3E medium--a preliminary communication.

In a previous attempted culture of M. leprae in VS2M medium non-acid fast organisms were seen initially and acid fast organisms appeared later. A drop of a sonicated suspension from a subculture of this was inoculated in VS3E medium. The inoculum consisted mostly of acid fast granules. The culture yielded pure growth of acid fast organisms. Morphology typical of M. leprae could be seen only after 60th day of culture.