Os macrófagos são células fagocíticas do sistema imune e representam a primeira barreira frente à infecção com Leishmania. Leishmania é um protozoário causador das leishmanioses, doenças que apresentam manifestações clínicas classificadas em leishmaniose cutânea, mucocutânea e visceral. No contexto da infecção, o parasita é capaz de modular a expressão de genes do macrófago que afetam a atividade microbicida e a resposta imune frente ao parasita. A metabolização de L-arginina em poliaminas (putrescina, espermidina e espermina) em detrimento da produção de óxido nítrico (NO) favorece a infecção com Leishmania. As poliaminas são moléculas essenciais para a síntese proteica e síntese de macromoléculas nas células, e também proliferação e diferenciação celular. No presente estudo, nós avaliamos como a disponibilidade de L-arginina e poliaminas afeta a expressão de genes relacionados ao seu metabolismo em macrófagos de camundongos BALB/c infectados com Leishmania amazonensis e susceptibilidade à infecção. A privação de L-arginina em macrófagos durante a infecção com L. amazonensis aumentou a expressão de Nos2, mas não induziu produção de NO. Contudo, a suplementação com L-arginina não alterou a expressão de genes relacionados ao seu transporte e produção de poliaminas. A suplementação com L-arginina e putrescina aumentou a expressão de arginase 2 (Arg2) em macrófagos infectados comparado aos não infectados, enquanto a suplementação com espermidina ou espermina reduziu a expressão de Arg2. A suplementação com L-arginina e espermina aumentou a expressão de espermidina sintase (SpdS) em macrófagos infectados comparado aos não infectados. A suplementação com putrescina aumentou a expressão de Nos2, mas não aumentou a produção de NO durante a infecção. Enquanto, a suplementação dos macrófagos com espermina durante a infecção aumentou a frequência de células produtoras de NO. Os genes Slc3a2/Slc7a5 que compõem o heterodímero do transportador de poliaminas foram modulados. Houve o aumento na expressão de Slc3a2 em macrófagos suplementados com putrescina ou L-arginina e espermidina e de Slc7a5 na suplementação com espermidina ou espermina durante a infecção. A suplementação com putrescina também aumentou a expressão do gene da proteína quimioatraente de monócito (Mcp1) após a infecção. A análise de infectividade mostrou que a suplementação com putrescina, L-arginina e espermidina ou L-arginina e espermina reduziu a porcentagem de macrófagos infectados quando comparamos com a suplementação com L-arginina. Nossos dados sugerem que as poliaminas regulam a expressão de genes relacionados ao seu transporte e metabolismo em macrófagos e afetam a infecção com L. amazonensis.

Macrophages are phagocytic cells of the immune system and represent the first barrier against infection with Leishmania. Leishmania is a protozoan that causes leishmaniasis, a disease that presents clinical manifestations classified as cutaneous, mucocutaneous and visceral leishmaniasis. In the infection context, the parasite can modulate macrophage gene expression affecting microbicidal activity and immune response to the parasite. The metabolization of L-arginine in polyamines (putrescine, spermidine, and spermine) harmful to the nitric oxide (NO) production favoring Leishmania infection. Polyamines are essential for protein and macromolecules synthesis in cells, and cell proliferation and differentiation. In the present study, we evaluated how the availability of L-arginine and polyamines affected the expression of genes related to their metabolism in macrophages of BALB/c mice infected with Leishmania amazonensis and susceptibility to infection. L-arginine deprivation in macrophages during infection with L. amazonensis increased Nos2 expression, but did not induce NO production. However, L-arginine supplementation did not alter the expression of genes related to polyamines transport and biosynthesis. Supplementation with L-arginine and putrescine increased the expression of arginase 2 (Arg2) in infected-macrophages in relation to uninfected macrophages, while the supplementation with spermidine or spermine reduced the expression of Arg2. Supplementation with L-arginine and spermine increased the expression of spermidine synthase (SpdS) in infected macrophages compared to uninfected ones. Putrescine supplementation increased Nos2 expression, but did not increase NO production during infection. Meanwhile, the spermine supplementation of macrophages during infection increased the frequency of NO-producing cells. The Slc3a2/Slc7a5 genes that compose a heterodimer of polyamine transport were modulated. Slc3a2 expression increased in macrophages supplemented with putrescine or L-arginine and spermidine during infection and Slc7a5 increased in spermidine or spermine supplementation during infection. The putrescine supplementation of macrophages during infection increased monocyte chemoattractant protein (Mcp1) gene expression. The infection analysis showed that supplementation with putrescine, L-arginine plus spermidine, or L-arginine plus spermine reduced the percentage of infected macrophage compared to L-arginine supplementation condition. Our data suggest that the polyamines regulate the expression of genes related to their transport and metabolism macrophages infected with L. amazonensis.