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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Renan Siqueira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Lima, Maria Regina D'Imperio (President)
Bargieri, Bruna Cunha de Alencar
França, Eduardo Luzia
Muxel, Sandra Marcia
Title in Portuguese
Importância do receptor p2x7 no controle da população de células T auxiliares foliculares e na produção de anticorpos específicos durante a malária causada por Plasmodium chabaudi e Plasmodi
Keywords in Portuguese
Anticorpos
ATP
Células TFH
Malária
Morte celular
P2X7R
Polimorfismo genético
Abstract in Portuguese
A malária é um importante problema de saúde pública mundial que ocorre nas áreas tropicais e subtropicais da Terra. No Brasil, está praticamente restrita à região amazônica. A doença é causada por cinco espécies de protozoários parasitos pertencentes ao gênero Plasmodium . A resposta imune protetora se desenvolve após repetidas exposições ao parasito, e os anticorpos desempenham um papel importante nessa proteção. As células TFH são uma nova subpopulação de células T auxiliares especializadas em fornecer ajuda às células B para a formação do centro germinativo, maturação de afinidade de anticorpos e geração de células B de memória. As células TFH, dentre as células T, são as que mais expressam o receptor P2X7 (P2X7R), um canal seletivo de íons que se ativa pelo ATP extracelular e está envolvido no processo de ativação e morte celular. Neste trabalho nós avaliamos o papel do P2X7R no controle da população de células TFH do baço e na produção de anticorpos específicos durante a malária causada por Plasmodium chabaudi e Plasmodium vivax. Observamos que os camundongos P2X7R-/- apresentavam um acúmulo precoce de células TFH durante a infecção pelo P. chabaudi, com pico no 14º dia pós-infecção. A eliminação do parasito, através do tratamento com cloroquina, reduziu a quantidade de células TFH no baço. Uma vez que a cloroquina, além de eliminar os parasitos, possui atividade imunossupressora, realizamos experimentos de cotransferência de células, para determinar a importância da expressão do P2X7R nas células CD4+ no controle dessa população. Verificamos que a ausência de P2X7R nas células CD4+ favoreceu o acúmulo de células TFH in vivo, independentemente do microambiente. Em relação aos mecanismos envolvidos nesse processo, constatamos que a proliferação das células TFH in vivo não foi influenciada pela presença do P2X7R. Confirmando resultados anteriores, observamos que o estímulo com ATP induz o aumento da exposição de fosfatidilserina nas células TFH. Além disso, o estímulo com ATP extracelular causou a morte das células TFH do baço de maneira dependente de P2X7R. As células TFH eram mais susceptíveis à morte celular mediada por ATP do que outras populações de células T. Por outro lado, a ativação das células TFH geradas durante a infecção pelo P. chabaudi reduziu a sensibilidade à morte celular induzida por ATP e mediada pelo P2X7R. Finalmente, utilizando ensaio de cotransferência, comprovamos a importância do P2X7R expresso nas células TFH na morte dessas células in vivo. O acúmulo de células TFH no baço de camundongos P2X7R-/- infectados estava associado à maior concentração no soro de anticorpos IgG2a totais e de alta avidez. A população de células B do centro germinativo, mas não de plasmócitos, também era maior no baço de camundongos P2X7R-/- infectados. Em humanos, indivíduos infectados com P. vivax apresentando polimorfismos genéticos que levam à perda de função do P2X7R também apresentam maior concentração de anticorpos IgG3 específicos no soro. Este trabalho contribui para a compreensão do papel do receptor P2X7 na morte das células TFH do baço e na aquisição de imunidade humoral durante a infecção pelo P. chabaudi e P. vivax.
Title in English
Importance of the P2X7 Receptor in the Control of Follicular Helper T Cells and the Production of Specific Antibodies During Malaria Caused by Plasmodium chabaudi and Plasmodium vivax
Keywords in English
Antibodies
ATP
Cell death
Genetic polymorphism
Malaria
P2X7R
TFH cells
Abstract in English
Malaria is a major global public health problem that occurs in the tropical and subtropical areas of the Earth. In Brazil, it is practically restricted to the Amazon region. Malaria is caused by five species of protozoan parasites belonging to the genus Plasmodium . The protective immune response develops after repeated exposure to the parasite, and antibodies play an important role in this protection. TFH cells are a new subpopulation of helper T cells specialized in helping B cells in germinal center formation, antibody affinity maturation, and memory B cell generation. TFH cells are within T cells the ones that most express the P2X7 receptor (P2X7R), a selective ion channel that is activated by extracellular ATP and is involved in the process of cell activation and death. In this study, we evaluated the role of P2X7R in the control of TFH cells in the spleen and in the production of specific antibodies during malaria caused by Plasmodium chabaudi and Plasmodium vivax . We observed that P2X7R-/- mice had an early accumulation of TFH cells during P. chabaudi infection, with a peak on the fourteenth day after infection. The elimination of the parasite with chloroquine treatment reduced the TFH cell population in the spleen. Since chloroquine has immunosuppressive activity, besides eliminating parasites, we performed cell co-transfer experiments to determine the importance of P2X7R expression in CD4+ cells in the control of this population. We found that the absence of P2X7R in CD4+ cells favored the accumulation of TFH cells in vivo regardless of the microenvironment. With regard to the mechanisms involved in this process, we found that the presence of P2X7R did not influence the proliferation of TFH cells in vivo . Agreeing with previous results, we found that ATP stimulation induces increased exposure of phosphatidylserine in TFH cells. Furthermore, the stimulus with extracellular ATP caused the P2X7R-dependent death of TFH cells in the spleen. TFH cells were more susceptible to ATP-mediated cell death than other T cells. Conversely, the activation of TFH cells generated during P. chabaudi infection reduced the sensitivity to ATP-induced and P2X7R-mediated cell death. Finally, using co-transfer assay, we demonstrated the importance of P2X7R expressed in TFH cells in the death of these cells in vivo . The accumulation of TFH cells in the spleen of infected P2X7R-/- mice was associated with a higher concentration of total and high-avidity IgG2a antibodies in serum. The population of B cells in the germination center, but not of plasma cells, was higher in the spleen of infected P2X7R-/- mice. In humans infected with P. vivax, the presence of genetic polymorphism leading to loss of P2X7R function was associated with a higher concentration of specific IgG3 antibodies in serum. This study contributes to understand the role of the P2X7 receptor in the death of TFH cells in the spleen and the development of humoral immunity during infection by P. chabaudi and P. vivax .
 
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Release Date
2021-10-01
Publishing Date
2019-10-29
 
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