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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Title: Heme oxigenase-1 na infecção de células trofoblásticas vilosas e extravilosas humanas por Toxoplasma gondii
Alternate title (s): Heme oxygenase-1 in the infection of villous and extravillous trophoblast cells by Toxoplasma gondii
Author: Almeida, Marcos Paulo Oliveira
First Advisor: Silva, Neide Maria da
First member of the Committee: Gomes, Angelica de Oliveira
Second member of the Committee: Ferro, Eloisa Amália Vieira
Summary: Heme oxigenase-1 (HO-1) é a enzima responsável pelo catabolismo da heme, tendo como produtos, a liberação de ferro (Fe2+) e a formação de monóxido de carbono (CO) e bilirrubina. Os efeitos conjuntos do CO e bilirrubina conferem à HO-1 um papel citoprotetor, sendo que o controle de sua expressão e atividade requer, principalmente, a fosforilação diferencial das proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPKs). HO-1 está também envolvida na resposta imune a microrganismos infecciosos, como Toxoplasma gondii, um protozoário parasito intracelular obrigatório causador da toxoplasmose, uma doença grave em indivíduos imunocomprometidos e mulheres gestantes. A placenta humana, por sua vez, é uma estrutura essencial à comunicação materno-fetal, cujas células trofoblásticas vilosas e extravilosas são populações celulares de origem embrionária/fetal, que contribuem para a geração de uma tolerância imune no organismo materno, importante à manutenção da gestação. Devido à contribuição de HO-1 com as funções desempenhadas por estas células, as quais são susceptíveis à infecção por T. gondii, o presente estudo avaliou a influência desta enzima na infecção de células trofoblásticas humanas vilosas (linhagem BeWo) e extravilosas (linhagem HTR-8/SVneo) por este parasito. Para isso, células BeWo e HTR-8/SVneo infectadas ou não com T. gondii, foram tratadas ou não com hemina, porfirina indutora de HO-1, sendo em seguida analisadas quanto aos índices de viabilidade celular e proliferação de T. gondii, e em relação à expressão e atividade de HO-1, associadas à fosforilação/ativação de p38, JNK e ERK1/2 (MAPKs) e à produção de citocinas (MIF, IL-6, IL-8, IL-10 e TNF). Em ambas as células, os resultados revelaram que, embora o tratamento com hemina tenha reduzido a viabilidade celular, a proliferação de T. gondii foi aumentada frente ao estímulo com a porfirina. Quando infectadas, células BeWo tiveram menor expressão e atividade da enzima, as quais se mantiveram inalteradas em células HTR-8/SVneo. Neste contexto, a ativação de p38-MAPK foi associada à expressão reduzida de HO-1 em células BeWo, ao passo que em células HTR-8/SVneo, a fosforilação de JNK foi aumentada pelo tratamento com hemina. Além disso, a infecção associada, ou não, à indução de HO-1, foi capaz de aumentar a produção de MIF, IL-6 e IL-8 por células BeWo ou HTR-8/SVneo, sendo que o mecanismo envolvendo a produção de óxido nítrico (NO), para o controle da infecção por T. gondii, não atuou em ambas as linhagens. Em conjunto, nossos dados sugerem que a infecção por T. gondii reduz a expressão e atividade de HO-1, principalmente, em células BeWo.
Abstract: Heme oxygenase-1 (HO-1) is an enzyme responsible for heme catabolism, with the iron (Fe2+) release in addition to carbon monoxide (CO) and bilirubin formation, that present a cytoprotective role, wherein the control of their expression and activity, mainly requires, differential phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs). HO-1 is also involved in the immune response to infective microorganisms, such as Toxoplasma gondii, an obligate intracellular parasite protozoan that causes toxoplasmosis, a severe disease in immunocompromised individuals and pregnant women. The human placenta, in turn, is an essential structure to maternal-fetal communication, whose villous and extravillous trophoblast cells are embryonic/fetal cell populations, which contribute to generation of an immune tolerance in the maternal organism, important for pregnancy maintenance. Due to the contribution of HO-1 on functions of these cells, which are susceptible to T. gondii infection, the present study evaluated the influence of this enzyme on the infection of human villous trophoblast cells (BeWo line) and extravillous (HTR-8/SVneo line) by the parasite. BeWo and HTR-8/SVneo cells were infected or not, with T. gondii, treated or not with hemin, a porphyrin and inductor of HO-1, being analyzed to the cellular viability and T. gondii proliferation rates. Also the HO-1 expresssion and activity associated with the phosphorylation/activation of p38, JNK e ERK1/2 (MAPKs) and cytokines production (MIF, IL-6, IL-8, IL-10 and TNF) were analyzed. In both cells, the results showed that although treatment with hemin reduced slightly the cellular viability, T. gondii proliferation was increased with porphyrin stimulus. Under infection, BeWo cells presented lower expression and activity of the enzyme, which remained unchanged in HTR-8/SVneo cells. In this context, activation of p38-MAPK was associated with reduced HO-1 expression in BeWo cells, whereas in HTR-8/SVneo cells, phosphorylation of JNK was enhanced by treatment with hemin. In addition, infection, with or without induction of HO-1, was able to increase the production of MIF, IL-6 and IL-8 by BeWo or HTR-8/SVneo cells. Taken together, our data suggest that T. gondii infection decrease the HO-1 expression and activity, mainly, in BeWo trophoblast cells.
Keywords: Heme oxigenase-1
Trofoblasto
Toxoplasma gondii
Heme oxygenase-1
Trophoblast
Toxoplasma gondii
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas
Quote: ALMEIDA, Marcos Paulo Oliveira. Heme oxigenase-1 na infecção de células trofoblásticas vilosas e extravilosas humanas por Toxoplasma gondii - Uberlândia. 2018. 119 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.209
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20937
Date of defense: 23-Feb-2018
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