Estudo das vesículas extracelulares de Toxoplasma gondii e a correlação com o sistema imune de hospedeiros infectados / Study of extracellular vesicles of Toxoplasma gondii and the correlation with the immune system of infected hosts

RESUMO

As vesículas extracelulares (EVs) são nanopartículas produzidas e liberadas por células eucarióticas e procarióticas com propriedades biológicas. EVs desempenham um papel importante no sistema imunológico, transporte de moléculas e comunicação celular. A fim de compreender a participação das EVs na resposta imune durante a infecção por Toxoplasma gondii, este estudo teve com objetivo, investigar as respostas humoral e celular, em camundongos imunizados com EVs liberadas por taquizoítos e desafiados com T. gondii. As EVs de T. gondii (EVs-toxo) foram purificadas a partir de taquizoítos mantidos em culturas celulares. A seguir, um grupo de camundongos foi imunizado com as EVs-toxo e Alum como adjuvante (EV-IM). Como controles, o grupo negativo (N) recebeu somente Alum e os camundongos do grupo positivo (CHR) foram infectados com a cepa ME-49. O grupo EV-IM apresentou altos níveis de IgG1 do que IgM ou IgG2a. IgGs purificadas de soros destes camundongos foram capazes de opsonizar taquizoítos (cepa RH) e, quando os camundongos foram desafiados com a cepa RH tiveram a mortalidade atrasada em 48h. Células do cérebro e do baço deste grupo expressaram mais IFN-y, IL-10 e TNF-α. As EVs dos soros destes camundongos foram purificadas por ultracentrifugação. As análises das EVs de camundongo (EVs-mouse) mostraram que as concentrações de EVs liberadas de soros do grupo N foram menores que as do grupo EV-IM e a presença de exossomos foi confirmada pelo immunoblot das EVs. Esplenócitos de camundongos foram estimulados com EVs-toxo. Esplenócitos dos camundongos do grupo EV-IM expressaram mais IFN-y; TNF-α e IL-17, que os do grupo N. Curiosamente, a IL-10 foi altamente expressa apenas em esplenócitos do grupo EV-IM. Os resultados da expressão gênica de microRNAs (miRNAs) mostraram que os camundongos do grupo EV-IM expressaram mais miR-155-5p, miR-29c-3p e miR-125b-5p do que os do grupo N. Todos esses dados sugerem a participação das EVs na interação T. gondii-hospedeiro. Além disso, os miRNAs liberados pelas EVs interagem com a modulação da resposta imune celular anti T. gondii. A imunização com EVs foi capaz de induzir proteção imunológica. Esses dados fornecem subsídios para propor a diferenciação entre hospedeiros infectados e não infectados pela concentração de EVs. (AU)

ABSTRACT

Extracellular vesicles (EVs) are nanoparticles produced and released by eukaryotic and prokaryotic cells with biological properties. EVs play an important role in the immune system, transport of molecules and cellular communication. In order to understand the participation of EVs in the immune response during Toxoplasma gondii infection, this study aimed to investigate the humoral and cellular responses in mice immunized with EVs released by tachyzoites and challenged with T. gondii. T. gondii EVs (toxo-EVs) were purified from tachyzoites maintained in cell cultures. Then, a group of mice was immunized with EVs-toxo and Alum as an adjuvant (EV-IM). As controls, the negative group (N) received only Alum and the mice in the positive group (CHR) were infected with strain ME-49. The EV-IM group had higher levels of IgG1 than IgM or IgG2a. IgGs purified from the sera of these mice were able to opsonize tachyzoites (RH strain) and, when mice were challenged with the RH strain, mortality was delayed by 48h. Brain and spleen cells from this group expressed more IFN-γ, IL-10 and TNF-α. The EVs from the sera of these mice were purified by ultracentrifugation. Analysis of mouse EVs (mouse EVs) showed that the concentrations of EVs released from sera from the N group were lower than those from the EV-IM group and the presence of exosomes was confirmed by the immunoblot of EVs. Mouse splenocytes were stimulated with EVs-toxo. Splenocytes from EV-IM group mice expressed more IFN-y; TNF-α and IL-17 than those of the N group. Interestingly, IL-10 was highly expressed only in splenocytes of the EV-IM group. The results of gene expression of microRNAs (miRNAs) showed that mice in the EV-IM group expressed more miR-155-5p, miR-29c-3p and miR-125b-5p than those in the N group. participation of EVs in T. gondii host interaction. Furthermore, miRNAs released by EVs interact with the modulation of the cellular immune response against T. gondii. Immunization with EVs was able to induce immune protection. These data provide subsidies to propose the differentiation between infected and uninfected hosts by the concentration of EVs. (AU)