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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Influência das citocinas IL-10, TGF-β1 e IFN-γ na susceptibilidade de células trofoblásticas humanas (linhagem BeWo) e células epiteliais uterinas humanas (linhagem HeLa) à infecção por Toxoplasma gondii: papel na expressão de ICAM-1, na adesão do parasito à célula hospedeira e vias de sinalização intracelulares ativadas
metadata.dc.creator: Barbosa, Bellisa de Freitas
metadata.dc.contributor.advisor1: Ferro, Eloisa Amália Vieira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Silva, Neide Maria da
metadata.dc.contributor.referee1: Mineo, Jose Roberto
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Deise Aparecida de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee3: Martins Filho, Olindo Assis
metadata.dc.contributor.referee4: Faria, Míriam Rubio
metadata.dc.description.resumo: Toxoplasma gondii é um protozoário parasito intracelular obrigatório capaz de infectar uma diversidade de células, incluindo células trofoblásticas. Estudos prévios demonstraram que interleucina (IL)-10, fator transformador de crescimento (TGF)-β1 e interferon (IFN)-γ são importantes citocinas envolvidas na susceptibilidade de células trofoblásticas humanas (linhagem BeWo) e células epiteliais uterinas humanas (linhagem HeLa) à infecção por T. gondii. Adicionalmente, T. gondii é capaz de aderir à membrana plasmática de células hospedeiras através da molécula de adesão intercelular tipo 1 (ICAM-1). O presente estudo investigou dois objetivos gerais: (i) verificar o papel de IL-10, TGF-β1 e IFN-γ na expressão de ICAM-1 em células BeWo e HeLa, bem como analisar a influência de ICAM-1 na adesão de T. gondii a estas células quando tratadas ou não com as mesmas citocinas; e (ii) verificar os mecanismos intracelulares ativados por IL-10, TGF-β1 e IFN-γ em células BeWo e HeLa no intuito de compreender os efeitos diferenciais exercidos por essas citocinas nessas distintas linhagens celulares. Para executar o primeiro objetivo, células BeWo e HeLa foram infectadas por T. gondii (cepa RH) e tratadas com rIL-10, rTGF-β1 ou rIFN-γ. As células foram analisadas quanto ao índice de infecção, expressão de ICAM-1, produção de fator de necrose tumoral (TNF)-α e quanto ao papel de ICAM-1 na adesão de T. gondii às células na presença ou ausência de anticorpo neutralizante específico anti-ICAM-1. Para desenvolver o segundo objetivo, células BeWo e HeLa foram tratadas com rIL-10, rTGF-β1 ou rIFN-γ, infectadas por T. gondii (cepa 2F1 ou RH) e analisadas quanto ao índice de proliferação intracelular do parasito, à produção de citocinas, à fosforilação dos transdutores de sinais e ativadores de transcrição (STAT)-1, STAT-3 e Smad2/3, à expressão do fator regulador de interferon (IRF)- 1, bem como o efeito da inibição destas vias intracelulares na proliferação de T. gondii. Nas células BeWo, rIL-10 e rTGF-β1 induziram aumento do índice de infecção, mas apenas rTGF-β1 e rIFN-γ promoveram aumento da expressão de ICAM-1, da produção de TNF-α, do número de células ICAM-1+ com parasitos aderidos à membrana e do número total de parasitos aderidos à membrana em células ICAM-1+. Por outro lado, rTGF-β1 e rIFN-γ reduziram a expressão de ICAM-1 induzida por T. gondii em células HeLa, direcionando a uma menor susceptibilidade destas células à infecção. E, contrariamente ao observado para células HeLa, o índice de proliferação intracelular de T. gondii foi aumentado em células BeWo tratadas com rIL-10 e rTGF-β1, enquanto que rIFN-γ foi incapaz de controlar este índice nestas células. A proliferação do parasito regulada por rIFN-γ e rIL-10 em células BeWo e HeLa esteve relacionada a maior fosforilação de STAT-1 e expressão de IRF-1 em células HeLa e a fosforilação de STAT-3 em células BeWo. A influência dessas vias intracelulares na proliferação de T. gondii foi confirmada quando os inibidores de STAT-1 e STAT-3 foram usados, revertendo os mecanismos efetores de regulação do parasitismo induzidos por rIFN-γ e rIL-10. Quanto à produção de citocinas, células HeLa secretaram maiores concentrações de MIF se comparado às células BeWo, enquanto que células BeWo produziram maiores quantidades de IL-6 em comparação com células HeLa. Portanto, esses dados coletivamente demonstraram que IL-10, TGF-β1 e IFN-γ induziram susceptibilidades diferentes à infecção por T. gondii em células BeWo e HeLa ao modularem distintamente a expressão de ICAM-1 e as vias de sinalização intracelulares, contribuindo assim no entendimento de alguns dos mecanismos usados por T. gondii para se estabelecer em células trofoblásticas humanas e os possíveis efeitos intracelulares de algumas citocinas antiinflamatórias e pró-inflamatórias responsáveis pela maior susceptibilidade de células trofoblásticas à infecção.
Abstract: Toxoplasma gondii is a parasite able to infect various cell types, including trophoblast cells. Studies demonstrated that interleukin (IL)-10, transforming growth factor (TGF)-β1 and interferon (IFN)-γ are cytokines involved in the susceptibility of BeWo trophoblast cells and cervical uterine cells (HeLa lineage) to T. gondii infection. Furthermore, T. gondii is able to adhere to the plasma membrane of host cells through intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1). The present study investigated two major aims: (i) the role of IL-10, TGF-β1 and IFN-γ in the expression of ICAM-1 in BeWo and HeLa cells and the adhesion of T. gondii to these cells under the influence of these cytokines; and (ii) the intracellular mechanisms triggered by IL-10, TGF-β1 and IFN-γ in BeWo and HeLa cells in the differential susceptibility of these cells to infection. In order to perform the first aim, BeWo and HeLa cells were infected or not by T. gondii (RH strain) and treated or not with rIL-10, rTGF-β1 or rIFN-γ. The cells were analyzed for the infection index, ICAM-1 expression, tumor necrosis factor (TNF)-α release, and for influence of ICAM-1 in the adhesion of the parasite to the host cells in the presence or absence of anti-ICAM-1 antibody. Additionally, to verify the second aim, BeWo and HeLa cells were treated or not with rIL-10, rTGF-β1 or rIFN-γ, infected or not by T. gondii (2F1 or RH strain), and analyzed for T. gondii proliferation index, cytokines production, phosphorylation of signal transducers and activators of transcription (STAT)-1, STAT-3, Smad2/3 and interferon regulatory factor (IRF)-1 expression, as well as the effect of the inhibition of these intracellular pathways in the proliferation of T. gondii. For the BeWo cells, rIL-10 and rTGF-β1 favored susceptibility to infection, but only rTGF-β1 and rIFN-γ promoted an increase of ICAM-1 expression, TNF-α release, the number of ICAM-1+ cells with membrane-adhered parasites and the total number of membrane adhered-parasites in ICAM-1+ cells. On the other hand, rTGF-β1 and rIFN-γ downregulated the expression of ICAM-1 triggered by T. gondii in HeLa cells, leading to control of the infection. In contrast to HeLa cells, T. gondii proliferation index was increased in BeWo cells treated with rIL-10 and rTGF-β1, while rIFN-γ was unable to control it. The parasite proliferation regulated by rIFN-γ and rIL-10 in BeWo and HeLa cells was associated with the high phosphorylation of STAT-1 and IRF-1 expression in HeLa cells and the activation of STAT-3 in BeWo cells. The influence of these intracellular pathways in the parasite proliferation was confirmed when STAT-1 or STAT-3 inhibitors were used to revert the effectors mechanisms of the parasite regulation induced by rIFN-γ and rIL-10. In relation to cytokine production, HeLa cells produced higher concentrations of MIF if compared to BeWo cells, while BeWo cells secreted higher concentrations of IL-6 when compared to HeLa cells. Taken together, these data conclude that IL-10, TGF-β1 or IFN-γ cytokines regulate the susceptibility of BeWo and HeLa cells to T. gondii infection when differentially modulate ICAM-1 expression and trigger distinct intracellular pathways, contributing to the understanding of this particular strategy used by T. gondii to adhere and invade trophoblast cells and the intracellular effects of some cytokines responsible to the higher susceptibility of trophoblast cells to infection.
Keywords: Células trofoblásticas BeWo
Células HeLa
Toxoplasma gondii
ICAM-1
TGF-β1
IFN-γ
IL-10
Sinalização intracelular
BeWo trophoblast cells
HeLa cells
Intracellular pathways
Toxoplasmose
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA APLICADA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Biológicas
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas
Citation: BARBOSA, Bellisa de Freitas. Influência das citocinas IL-10, TGF-β1 e IFN-γ na susceptibilidade de células trofoblásticas humanas (linhagem BeWo) e células epiteliais uterinas humanas (linhagem HeLa) à infecção por Toxoplasma gondii: papel na expressão de ICAM-1, na adesão do parasito à célula hospedeira e vias de sinalização intracelulares ativadas. 2011. 146 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/16572
Issue Date: 30-Nov-2011
Appears in Collections:TESE - Imunologia e Parasitologia Aplicadas

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