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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Maria Nogueira de Menezes
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Lima, Maria Regina D'Imperio (President)
Boscardin, Silvia Beatriz
Keller, Alexandre de Castro
Menezes, Gustavo Batista de
Peron, Jean Pierre Schatzmann
Title in Portuguese
Papel da IL- na malária experimental causada pelo Plasmodium chabaudi
Keywords in Portuguese
Fígado
Inflamação
Malária. IL-1alfa
Neutrófilos
Abstract in Portuguese
A malária causa complicações envolvendo diversos órgãos, inclusive o fígado, onde se sabe que ocorrem inflamação e dano hepáticos, os quais contribuem para a severidade da doença. A interleucina (IL)-1 α é uma citocina pró-inflamatória que pertence à família da IL-1 e que pode ser produzida e liberada tanto por células não-hematopoiéticas, como hematopoiéticas em contextos como dano tecidual, infecção e doenças autoimunes em diversos órgãos. O presente estudo tem como objetivo avaliar a produção e o papel da IL-1 na imunopatogênese e na proteção durante a malária experimental. A produção da IL-1 foi investigada durante a inflamação e necrose no fígado em camundongos C57BL/6 infectados com o estágio eritrocítico do Plasmodium chabaudi. A fonte de IL-1 no fígado dos camundongos infectados foi determinada por imunofluorescência e citometria de fluxo. Camundongos IL1A-/- foram utilizados para avaliar o papel da IL-1 neste contexto. Durante a infecção aguda com o P. chabaudi, a inflamação hepática e o desenvolvimento das lesões necróticas são acompanhados pelo aumento nos níveis de IL-1 no fígado, que ocorre de forma independente do inflamassoma NLRP3 (Nod-like receptor protein 3). Os neutrófilos foram identificados como sendo a fonte de IL-1 α no fígado dos camundongos C57BL/6 infectados. De forma sistêmica, a deficiência em IL-1 α resultou numa diminuição da perda de peso e da hipotermia causados pela malária, mas teve um efeito menos significativo no controle da parasitemia. No fígado, a ausência de IL-1 reduziu o número de células TUNEL+, atenuando a necrose induzida pela infecção. A melhora no dano hepático nos camundongos IL1A-/- infectados está associada com uma menor resposta inflamatória em comparação aos camundongos C57BL/6 infectados, incluindo uma menor produção do TNF- α (Tumor necrosis factor alpha), citocina associada à apoptose de hepatócitos e, consequentemente, à necrose do tecido hepático durante a malária causada pelo P. chabaudi. Apesar de exercer um importante papel na imunopatogênese do dano e inflamação do fígado durante a fase eritrocítica da infecção pelo P. chabaudi, a ausência da IL-1 α não impediu a proteção conferida pela presença das formas eritrocíticas contra a reinfecção com esporozoítos. Em conclusão, neutrófilos produzem IL-1 α no fígado durante a fase aguda da malária causada pelo P. chabaudi. Esta citocina amplifica a resposta inflamatória à infecção e promove a necrose hepática, assim como exacerba a perda de peso e a hipotermia.
Title in English
Role of IL-1 in experimental P. chabaudi malaria
Keywords in English
IL-1alpha
Inflammation
Liver
Malaria
Neutrophils
Abstract in English
Malaria causes complications involving several organs, including the liver, where there are inflammation and damage that contribute to the disease severity. Interleukin (IL)-1 is a pro-inflammatory cytokine from the IL-1 family that can be released by non-hematopoietic or hematopoietic cells during tissue damage, infection and autoimmune diseases in different organs. The present study aims to evaluate the production and the role of IL-1 in the immunopathogenesis and in the protection during experimental malaria. IL-1 production was assessed during hepatic inflammation and necrosis in C57BL/6 mice infected with blood stages of Plasmodium chabaudi. The source of IL-1 in the liver of infected mice was determined by immunofluorescence and flow cytometry analyses. IL1A-/- mice were used to assess the role of IL-1 in this context. During acute P. chabaudi infection, hepatic inflammation and development of necrotic lesions were accompanied by an increase in IL-1 levels in the liver, which occurred independently of the Nod-like receptor protein 3 (NLRP3) inflammasome. Neutrophils were identified as the source of IL-1 α in the liver of infected C57BL/6 mice. Systemically, IL-1 deficiency resulted in reduction of weight loss and hypothermia caused by P. chabaudi malaria, but had minor effect on parasitemia control. In the liver, the absence of IL-1 reduced the number of TUNEL+ cells and attenuated the necrotic process induced by infection. The amelioration of liver damage in infected IL1A-/- mice was associated with lower inflammatory response compared to infected C57BL/6 mice, in particular with a decrease in tumor necrosis factor alpha (TNF- α) production, which has been directly implicated in the apoptosis of hepatocytes and, in consequence, the necrosis of the liver tissue during P. chabaudi malaria. Despite the important role in liver damage and inflammation immunopathogenesis during the blood-stage P. chabaudi infection, the absence of IL-1 α did not impair the protection conferred by blood stages against sporozoite reinfection. This study shows that neutrophils produce IL-1 α in the liver during acute P. chabaudi malaria. This cytokine amplifies the inflammatory response to infection and promotes liver necrosis, as well as exacerbates the weight loss and hypothermia.
 
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Release Date
2021-04-22
Publishing Date
2019-05-08
 
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