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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2011.tde-18022011-154725
Document
Author
Full name
Amaro Nunes Duarte Neto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2011
Supervisor
Committee
Duarte, Maria Irma Seixas (President)
Marinho, Márcia
Nicodemo, Antonio Carlos
Seguro, Antonio Carlos
Soriano, Francisco Garcia
Title in Portuguese
Patogenia do envolvimento esplênico na leptospirose grave com síndrome de choque séptico
Keywords in Portuguese
Baço
Células NK
Citocinas
Imunologia
Leptospirose
Linfócitos TCD4+
Abstract in Portuguese
A leptospirose é a zoonose mais comum, distribuída em todas as regiões do mundo e causada por bactérias virulentas do gênero Leptospira spp. A apresentação clínica da leptospirose varia de uma doença febril inespecífica a quadros graves com insuficiência renal aguda, icterícia, hemorragias graves, choque cardiovascular e falência de múltiplos órgãos. Pouco se sabe sobre a resposta imune do hospedeiro e os mecanismos patogênicos associados com a leptospirose grave com hemorragia pulmonar e choque cardiovascular. O baço tem sido estudado e considerado nos últimos anos como um órgão essencial na fisiopatologia da sepse/choque séptico, uma vez que nele ocorre perda de células da imunidade, secundária à apoptose. Objetivos: descrever os achados histológicos e a resposta imune in situ do baço de pacientes falecidos por leptospirose com hemorragia pulmonar e choque refratário, comparando-os com dois grupos controles, um formado por pacientes falecidos por choque séptico causado por bactérias Gram-positivas/-negativas e um segundo, formado por vítimas de trauma. Metodologia: retrospectivamente, 11 baços de pacientes com leptospirose grave e 10 baços de pacientes com choque séptico foram obtidos por necrópsia e comparados com 12 baços de vítimas de trauma abdominal fechado (controles normais), obtidos por esplenectomia. Os achados histológicos da polpa vermelha e da polpa branca esplênica foram analisados por meio de escore semi-quantitativo. A reação de imunohistoquímica (IH) foi empregada para a marcação de células NK, S100+, CD68+, TCD4+, TCD8+ e CD20+, bem como para células expressando caspase-3, TNF, IFN, IL-1, IL-2r, IL-6, IL-12, IL-10, IL-4 e TGF. A contagem de células marcadas foi realizada utilizando-se gratículo sobre 10 campos da polpa vermelha e 10 campos da polpa branca, escolhidos aleatoriamente. IH também foi realizada nos baços dos casos de leptospirose para a detecção de antígenos de Leptospira spp. Resultados: os baços de pacientes do grupo leptospirose e do grupo choque séptico demonstraram similaridades na análise histológica, divergindo do grupo trauma, com as seguintes alterações: congestão difusa da polpa vermelha com infiltração moderada a intensa de plasmócitos e polimorfonucleares e folículos da polpa branca com atrofia. A IH para antígenos de Leptospira foi positiva em oito (72,7%) amostras de baços do grupo leptospirose. Pela análise quantitativa das células marcadas pela IH, os seguintes resultados foram estatisticamente significantes: alta contagem de células S100+ no grupo leptospirose; alta densidade de células CD68+ no grupo choque séptico; baixa quantidade de células NK e TCD4+ nos grupos leptospirose e choque séptico; baixa quantidade de células TCD8+ nos casos de choque séptico e alta contagem de células CD20+ nos grupos leptospirose e choque séptico. Quanto às células expressando citocinas, encontrou-se alta quantidade de TNF nos pacientes do grupo leptospirose e grande número de células positivas para IL-10 nos grupos leptospirose e choque séptico. A expressão de IL-6, IFN, IL-1 e IL-2r foi insignificante nos baços dos três grupos estudados. Células expressando IL-12 foram encontradas apenas na polpa vermelha de casos de leptospirose. Conclusões: Semelhantes clinicamente aos casos de choque séptico, pacientes com leptospirose grave com choque apresentam disfunção endotelial difusa no baço, esplenite aguda e sinais de comprometimento da imunidade inata e adaptativa in situ no baço, caracterizado por uma baixa densidade de células NK, de células TCD4+ e baixa expressão de IL-6, IL-1, IL-2r, IFN e IL-12, com alta expressão de IL-10. Estes resultados sugerem que um estado de imunossupressão pontua a resposta imune do hospedeiro no estágio terminal da leptospirose grave com hemorragia pulmonar e choque cardiovascular. A presença de antígenos de Leptospira nos baços de casos de leptospirose sugere que o agente etiológico contribui diretamente para a patogênese das lesões
Title in English
The pathogeny of the splenic lesion in severe leptospirosis with septic shock syndrom
Keywords in English
Cytokines
Immunology
Leptospirosis
NK cells
Spleen
TCD4+ cells
Abstract in English
Leptospirosis is the most common worldwide zoonosis caused by virulent bacteria from the genus Leptospira spp. The clinical presentation of leptospirosis ranges from unspecific febrile illness to severe forms with acute renal failure, jaundice, hemorrhages, shock and multi organ failure. Little is known about the hosts immune response and the pathogenic mechanisms involved in severe leptospirosis. In recent years the spleen has been considered a pivotal organ in the patophysiology of the sepsis/septic shock because immune cells are lost due to apoptosis in this organ Objectives: describe and compare the splenic histological features and the immune response in situ in patients who died of pulmonary hemorrhage and shock caused by leptospirosis, with spleens from patients who suffered from Grampositive/- negative septic shock and abdominal trauma. Methodology: in retrospect, 11 spleen tissue samples from patients with leptospirosis and 10 spleens from patients with septic shock were obtained by necropsy, and compared with 12 spleens obtained by splenectomy from patients with abdominal trauma. The histological features in the red pulp and white pulp were analyzed by a semi quantitative score. Immunohistochemistry (IH) methods for NK , S100+, CD68+, TCD4+, TCD8+, CD20+ cells, caspase-3, TNF, IFN, IL-1, IL-2r, IL-6, IL-12, IL- 10, IL-4 and TGF were carried out and the stained cells were counted using a grid scale in ten fields of red pulp and white pulp chosen randomly. Also, IH was performed for Leptospira antigens in the leptospirosis patients. Results: the trauma group was totally different from the leptospirosis and septic shock patients which demonstrated strong similarities in the histological analysis: diffuse congestion in the red pulp with a moderate to intense infiltration of plasma cells, and polymorph nuclear cells, and follicles with marked atrophy. The Leptospira antigen was positive in eight (72,7%) spleen tissue samples from the leptospirosis group. By the IH methods and quantitative analysis, the following results reached statistical significance: high account of S100+ cells in the leptospirosis group; high density of CD68+ cells in the septic group; low density of NK and TCD4+ cells in the leptospirosis and septic groups; low quantities of TCD8+ cells in the septic group; high density of CD20+ cells in the leptospirosis and septic groups; high expression of TNF in the leptospirosis group and a strong expression of IL-10 in the leptospirosis and sepsis groups. The expression of IL-6, IFN, IL-1 and IL-2r was insignificant in all groups. IL-12 was only expressed in the red pulp of leptospirosis cases. Conclusion: similar to patients with septic shock, cases of severe leptospirosis (with pulmonary hemorrhage and shock) are associated with a splenic diffuse endothelial dysfunction, splenitis and signs of splenic disturbance in the innate and adaptative immunity in situ, characterized by an low density of NK cells, TCD4+ cells and low expression of IL-6, IL-1, IL-2r, IFN and IL-12 with a high expression of IL-10. These results suggest that an immunosuppressive state develops in the hosts immune response at the terminal stage of severe leptospirosis with pulmonary hemorrhage and shock. Also, the presence of leptospiral antigens in the spleen of the leptospirosis patients suggests the ethyological agent contributes directly to the pathogenesis of the lesions
 
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Publishing Date
2011-02-21
 
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