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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.17.2020.tde-30052019-160451
Document
Auteur
Nom complet
Flávia Costa Mendonça Natividade
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Ribeirão Preto, 2018
Directeur
Jury
Barreira, Maria Cristina Roque Antunes (Président)
Passaglia, Rita de Cassia Aleixo Tostes
Faccioli, Lucia Helena
Silva, Luis Lamberti Pinto da
Todeschini, Adriane Regina
Titre en portugais
Interação de proteínas de micronema de Toxoplasma gondii com glicanas N-ligadas a TLR2 e TLR4: reflexos sobre a ativação celular
Mots-clés en portugais
Imunidade inata
Lectinas
Proteínas de micronema
Receptores do tipo Toll
Toxoplasma gondii
Resumé en portugais
A toxoplasmose, cujo agente etiológico é o Toxoplasma gondii, pode causar sérios problemas na saúde de fetos e de indivíduos imunossuprimidos. T .gondii é eurixeno, sendo capaz de invadir e desenvolver-se dentro de qualquer célula nucleada de animais homeotermos. Esse processo de invasão é dependente de organelas especializadas, dentre elas as micronemas. Nosso grupo tem estudado proteínas de micronemas MIC1, MIC4 e MIC6, que associam-se entre si na forma de um complexo MIC6/MIC1/MIC4. A interação com células do hospedeiro ocorre através dos domínios de reconhecimento de carboidratos (CRD) de MIC1 e MIC4, que estão ancoradas ao parasita por MIC6. MIC1 liga a glicanas contendo resíduos terminais de ácido siálico enquanto MIC4 a resíduos de ?-galactose terminais. Em estudos anteriores, determinou-se através de metodologias variadas que as formas recombinantes de MIC1 (rMIC1) e MIC4 (rMIC4) interagem através de seus CDRs com receptores similares a Toll (TLR) 2 e TLR4 e ativam as células hospedeiras, levando à produção de interleucina (IL-) 12. A importância de IL-12 é notória, uma vez que é crucial para a diferenciação de linfócitos T CD4 produtores do interferon-?, citocina esta que controla a replicação dos parasitos e limita o processo infeccioso. Neste estudo, caracterizou-se as vias intracelulares desencadeadas por rMIC1 e rMIC4 para produção de citocinas por macrófagos. Por reconhecerem carboidratos dos ectodomínios de TLR2 e TLR4, rMIC1 e rMIC4 induziram o recrutamento de moléculas adaptadoras aos domínios intracelulares TIR de TLR2 e TLR4, o que permitiu estabelecer as vias de sinalização dependentes da fosforilação de TAK1 e p38 MAPK e da translocação de NF-?B para o núcleo, desencadeandoa produção de citocinas pró- inflamatórias. Ademais, a interação de rMIC1 ou rMIC4 com TLR2 ou TLR4 direcionou a internalização de ambos receptores e, a partir dos compartimentos endossomômicos, o que levou a transdução de sinais que culmina na ativação dos fatores de transcrição IRF3 e IRF7 (Interferon regulatory factor) e a produção de IL-10. Apesar de CD14 e CD36 terem importante função de auxiliar a ativação de vias dependentes de TLR, verificamos que não são essenciais para que ocorra a produção de IL-12 frente aos estímulos de rMIC1e rMIC4. Além disso, estudos preliminares, revelam que as proteínas de micronema são capazes de induzir a tolerância de macrófagos à rMICs e à endotoxinas. Nossos resultados permitem-nos afirmar que rMIC1 e rMIC4 atuam como agonistas de TLR2 e TLR4 e promovem a ativação de vias de sinalização semelhantes às ativadas por lipopeptídeos ou lipopolissacarídeos bacterianos. Em conjunto, nossos resultados contribuem para a compreensão das estratégias de sobrevivência e geração de resposta imunitária contra T. gondii.
Titre en anglais
Interaction of TLR2 and TLR4 Nglycans with the Toxoplasma gondii microneme proteins triggers host cells activation
Mots-clés en anglais
Innate immunity
Lectins
Microneme proteins
Toll-like receptors
Toxoplasma gondii
Resumé en anglais
Toxoplasmosis is the disease caused by the protozoan Toxoplasma gondii, it may generate severe disease in fetuses and immunocompromised individuals. T. gondii is eurixene and can be able to invade and develop within any nucleated cell of warm-blooded animals. Some organelles from T.gondii release several molecules involved in adhesion and host cell invasion process. Among these secretory products, are also included those released by micronemes. The micronemes proteins are found in association on the surface of tachyzoite, resulting in the formation of complexes, MIC1/MIC4/MIC6. The complex, anchored to the parasite membrane through MIC6, interacts with cells through the MIC1 and MIC4 carbohydrate recognition domains (CRD), which bind to glycans with terminal sialic acid and beta-galactose, respectively. We verified that either recombinant counterparts of MIC1 (rMIC1) and MIC4 (rMIC4), interact with through their CRDs with Toll-like (TLR) 2 and TLR4 receptors and activate host cells, leading to the production (IL-) 12. The importance of IL-12 is evident since it is crucial to the differentiation of CD4 interferon-? producers, this cytokine that controls the replication of the parasite and limits the infection. In the present study, the intracellular pathways triggered by rMIC1 and rMIC4 to produce cytokines by macrophages were characterized. The recognition of N-glycans from ectodomains of TLR2 and TLR4 by rMIC1 and rMIC4, induce the recruitment of adapter molecules to TIR domains (Toll / interleukin-1 receptor) that allow the establishment of signaling pathways dependent on TAK1 phosphorylation (Transforming growth factor-?-activated kinase 1), p38 MAPK (Mitogen-activated protein kinase p38) and the translocation of NF-?B (Nuclear factor ?B) to the nucleus and consequent induction of pro-inflammatory cytokines. Also, the interaction of rMIC1 or rMIC4 with TLR2 or TLR4 directs the internalization of both receptors and, from the endosomal compartments, initiates signal transduction that culminates in the activation of the transcription factors IRF3 and IRF7 (Interferon regulatory factor) and the production of interleukin 10. Despite the function of assisting the activation of TLRdependent pathways, we have found that CD14 and CD36 (cluster of differentiation 14 and 36) is not essential for IL-12 production in response to rMIC1 and rMIC4 stimuli.Besides, preliminary studies show that rMIC1 and rMIC4 are potential inducers of macrophages tolerance to rMICs and endotoxins. Our study allows concluding that rMIC1 and rMIC4 act as agonists of TLR2 and TLR4 and promote the activation of signaling pathways similar to those activated by lipopeptides or bacterial lipopolysaccharides. Our results contribute to the understanding of survival strategies and the generation of the immune response against T.gondii.
 
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Date de Publication
2020-04-30
 
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