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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.17.2022.tde-24032023-151425
Document
Author
Full name
Patrícia Kellen Martins Oliveira Brito
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2022
Supervisor
Committee
Silva, Thiago Aparecido da (President)
Alves Filho, José Carlos Farias
Coelho, Paulo Sergio Rodrigues
Teixeira, David Nascimento Silva
Title in Portuguese
Imunomodulação via ligantes de carboidratos em estratégia vacinal auxilia no controle da infecção por Cryptococcus gattii
Keywords in Portuguese
ArtinM
Cryptococcus gattii
Dectina-1
TLR2
Vacina
Abstract in Portuguese
As infecções fúngicas acometem milhões de vidas a cada ano e, nesse caso, a criptococose apresenta importante relevância ao atingir indivíduos imunocomprometidos e indivíduos saudáveis, representando uma das principais causas de morbidade e mortalidade mundial entre os indivíduos HIV+. A baixa eficácia e os efeitos colaterais associados aos agentes antifúngicos têm destacado a importância do desenvolvimento de novas abordagens imunoterapêuticas para o tratamento da infecção por Cryptococcus gattii. Nos estudos que constituem a presente tese, uma estratégia de imunização frente a infeção por C. gattii foi desenvolvida e, para isso, foi utilizado agonistas seletivos do receptor de Dectin-1 ou agonista de TLR2/CD14 que atuaram como adjuvante no protocolo vacinal. Inicialmente, camundongos BALB/c receberam a administração do adjuvante ArtinM e, em seguida, houve a etapa de imunização, e esse protocolo não alterou significativamente os níveis de citocinas e concentração de células CD3+ e CD11b+ no tecido pulmonar dos camundongos tratados com ArtinM, comparado com o grupo imunizado. Esse protocolo de imunização associado ao adjuvante ArtinM não contribuiu na redução da carga fúngica pulmonar e na curva de sobrevivência de camundongos infectados com C. gattii. Isso levou a alteração do protocolo de imunização que modificou para uma alta concentração de levedura inativada de C. gattii, com intervalos maiores entre as imunizações. Em seguida, camundongos C57BL/6 que receberam o adjuvante ArtinM, previamente a imunização, apresentaram níveis elevado de IL-10 e uma expressão relativa de IL-23 aumentada nos pulmões, e foi detectada uma redução na carga de C. gattii no tecido pulmonar. Em paralelo, o protocolo de imunização citado acima foi avaliado na administração de agonista do receptor de dectina-1 como adjuvantes. Para isso, camundongos BALB/c ou C57BL/6 receberam curdlan ou peptídeo β-glucano (BGP), previamente a imunização com C. gattii, e após 14 dias da última imunização foram infectados com C. gattii. Após 14 dias de infecção, os animais foram eutanasiados para avaliação. O adjuvante curdlan restaurou os níveis de TNFα que foram reduzidos no grupo de animais submetidos somente a etapa de imunização com C. gattii. A área média e a frequência relativa das células titãs de C. gattii nos pulmões de camundongos BALB/c tratados com curdlan foram reduzidas. No entanto, isso não reduziu a carga fúngica pulmonar e não diminuiu o infiltrado inflamatório no parênquima pulmonar dos camundongos BALB/c. Por outro lado, o adjuvante curdlan induziu altos níveis IFN-γ e IL-10 e diminuiu a carga de C. gattii nos pulmões de camundongos C57BL/6, o que não foi replicado em camundongos tratados com peptídeos β-glucano. Por fim, a avaliação de macrófagos alveolares de linhagem AMJ2-C11, oriundos de camundongos C57BL/6, que demonstrou uma baixa expressão do receptor de dectina, foram utilizados na incubação com curdlan que resultou na polarização dos macrófagos AMJ2-C11 para o perfil M1, no aumento da expressão de TLR2, e maior atividade fagocítica sobre C. gattii. No entanto, curdlan não induziu uma maior atividade fungicida de AMJ2-C11 sobre C. gattii. A utilização de inibidores de Syk, e de tirosina quinases da família Src demonstrou a especificidade da atuação de curdlan em células AMJ2-C11 via receptor de dectina-1. Assim, o adjuvante ArtinM e o adjuvante curdlan favoreceram o controle da infecção por C. gattii, com destaque, para o modelo de infecção com C. gattii em camundongos C57BL/6. O presente estudo terá importantes implicações no desenvolvimento de novas abordagens imunoterapêuticas para tratar a infecção por C. gattii.
Title in English
Immunomodulation via carbohydrate ligands in a vaccine strategy helps in the control of Cryptococcus gattii infection
Keywords in English
ArtinM
Cryptococcus gattii
Dectin-1
TLR2
Vaccine
Abstract in English
Fungal infections affect millions of lives each year and, in this case, cryptococcosis has an important relevance in reaching immunocompromised and healthy individuals, representing one of the main causes of morbidity and mortality worldwide among HIV+ individuals. The low efficacy and side effects associated with antifungal agents have highlighted the importance of developing new immunotherapeutic approaches for the treatment of Cryptococcus gattii infection. In the studies that constitute the present thesis, an immunization strategy against C. gattii infection was developed and, for this, selective agonists of the Dectin-1 receptor or TLR2/CD14 agonist were used, which were as an adjuvant in the vaccine protocol. Initially, BALB/c mice received the administration of adjuvant ArtinM previously the immunization protocol, and this protocol did not significantly alter the cytokine levels and concentration of CD3+ and CD11b+ cells in the lung tissue of the mice treated with ArtinM, compared to with the immunized group. This immunization protocol associated with the adjuvant ArtinM did not contribute to the reduction of pulmonary fungal burden and the survival curve of mice infected with C. gattii. This led to a change in the immunization protocol that modified to a high concentration of inactivated C. gattii yeast, with longer intervals between immunizations. Then, C57BL/6 mice that received the adjuvant ArtinM, prior to immunization, showed elevated levels of IL-10 and an increased relative expression of IL-23 in the lungs, and a reduction in the burden of C. gattii in the lung tissue was detected. In parallel, the above-cited immunization protocol was evaluated in the administration of dectin-1 agonists as adjuvants. For this, BALB/c or C57BL/6 mice received curdlan or peptide β-glucans (BGP), prior to immunization with C. gattii, and 14 days after the last immunization they were infected with C. gattii. After 14 days of infection, the animals were euthanized for evaluation. The adjuvant curdlan restored the levels of TNF-α that were reduced in the group of animals submitted only to the immunization protocol with C. gattii. The mean area and relative frequency of C. gattii titan cells in the lungs of BALB/c mice treated with curdlan were reduced. However, the pulmonary fungal burden was not reduced and the inflammatory infiltrate in the parenchyma of BALB/c mice was not reduced. On the other hand, the adjuvant curdlan induced high levels of IFN-γ and IL-10 and decreased the burden of C. gattii in the lungs of C57BL/6 mice, which was not replicated in mice treated with β-glucan peptides. Finally, the evaluation of AMJ2-C11, a alveolar macrophages cell line from C57BL/6 mice, which demonstrated a low expression of the dectin-1, were used in the incubation with curdlan that resulted in the polarization of AMJ2-C11 macrophages to the M1 profile, increased expression of TLR2, and increased phagocytic activity on C. gattii. However, curdlan did not induce greater fungicidal activity of AMJ2-C11 on C. gattii. The use of Syk inhibitors and tyrosine kinases of the Src family demonstrated the specificity of the action of curdlan in AMJ2-C11 cells via the dectin-1 receptor. Thus, the adjuvant ArtinM and the adjuvant curdlan favored the control of C. gattii infection, especially for the model of infection with C. gattii in C57BL/6 mice. The present study will have important implications for the development of new immunotherapeutic approaches to treat C. gattii infection.
 
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Release Date
2024-12-08
Publishing Date
2023-04-12
 
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