Modulação da expressão gênica no timo: uma perspectiva integrativa da regulação gênica no desenvolvimento de timócitos e involução tímica decorrente de infecção / Gene expression modulation in thymus: an integrative perspective of the gene regulation during thymocyte development and thymic involution due to infection

RESUMO

O timo é um órgão linfoide primário no qual ocorre o desenvolvimento de células T. Distúrbios nesse processo podem levar a doenças diversas inclusive à autoimunidade. [...] Nesse sentido, essa tese aborda os aspectos moleculares envolvidos na linfopoiese T sob a perspectiva das células progenitoras e das TEC. Nosso estudod e meta-análise utilizando microarranjos de timócitos em estágios de desenvolvimento definidos pela expressão de moléculas CD4 e CD8 permitiu a identificação de 14 agrupamentos gênicos,os quais se relacionam intimamente às etapas do desenvolvimento dessas células. A modulaçãodesses genes está vinculada à sinalização via receptor de células T (TCR) e pode sercorrelacionada com a afinidade pelo complexo formado entre peptídeo e o complexo principal dehistocompatibilidade (MHC). Destacam-se ainda, vias de sinalização relacionadas a outrosreceptores de superfície, evidenciando a importância dos estímulos externos no desenvolvimentode células T. Através da integração de dados, nós identificamos as vias e moléculas com maiorimpacto para a diferenciação de timócitos, bem como complementamos a compreensão de comoos eventos envolvidos nesse processo se organizam temporalmente, apresentando umaperspectiva global das ondas de modulação gênica. Já em outra perspectiva, estudamos aregulação gênica em TEC comparando células corticais e medulares, mas também focamos nainvolução tímica, uma resposta natural a diversas fontes de estresse e ao envelhecimento.Nessa tese, esse fenômeno foi estudado em modelos experimentais de fase aguda da doençade Chagas, pois existem evidências de que as alterações no timo durante a fase aguda podemser responsáveis pelo desfecho da doença anos mais tarde...

ABSTRACT

The thymus is a primary lymphoid organ, where the T cell development takes place. Disturbanceson this process can lead to a diversity of diseases, including autoimmunity. [...] In this sense, this thesis addresses the molecular aspects involved on Tlymphopoiesis under the progenitor cells and TEC perspective. Our meta-analysis study usingmicroarrays of thymocytes sorted based on the developmental stages defined by the CD4 andCD8 expression allowed to identify 14 gene clusters, which are closely related to thedevelopmental stages of these cells. Those genes modulation is linked to the T cell receptor(TCR) signaling pathway and it can be related to the TCR affinity for the complex formed betweenthe peptide and the major histocompatibility complex (MHC). Moreover, other signaling pathwaysrelated to surface receptors stand out, highlighting the importance of external stimuli on the T celldevelopment. Through data integration, we identify pathways and molecules that have morerelevant impact on the thymocyte differentiation, as well as, we improved the comprehension onhow the events are organized temporally, providing a global perspective on the gene modulationwaves. In another perspective, we have studied the gene regulation on TEC by comparingcortical and medullary cells, but also focused on thymic involution, a natural response to varioussources of stress and aging. In this thesis, this phenomenon was studied using Chagas' diseaseacute phase experimental model because there are evidences showing that the thymic alterationsduring the acute phase can be responsible for the disease outcome years later...