Mycobacterium tuberculosis inibe apoptose neutrofílica levando ao atraso na ativação de células T CD4 naive

Post de Sarah Falcão

M. tuberculosis possui diferentes estratégias para eliminar a resposta imune. Uma destas é a modulação da apoptose da célula hospedeira. Alguns componentes isolados de M. tuberculosis tem mostrado induzir apoptose em macrófagos. Contudo, linhagens virulentas também possuem mecanismos anti-apoptóticos.

O gene nuoG de M. tuberculosis codifica uma subunidade do complexo desidrogenase NADH tipo I, que é necessária para supressão de ROS, formada pelo complexo NOX2 do macrófago hospedeiro e, assim, impede a indução de apoptose mediada por TNF.

Assim, neste trabalho visou-se estudar o efeito da M. tuberculosis sobre a apoptose do PMN e avaliar as conseqüências desse efeito na resposta imune adaptativa. Para atingir esse objetivo, um grupo de camundongos B6 foram infectados com baixa dose de uma linhagem de M. tuberculosis mutante nuoG-deficiente, e portanto, pró-apoptótica e, um outro grupo, foi infectado pelo tipo selvagem M. tuberculosis H7Rv capaz de inibir a apoptose celular. Após 14,15 e 17 dias de infecção, por citometria de fluxo, foi observado que PMNs, DCs, macrófagos alveolar e recrutados, infectados com linhagem de M. tuberculosis nuoG-deficiente, apresentaram maior ativação de caspase-3, confirmando dados anteriores in vitro. Entretanto, não foi observada diferença na carga bacteriana do pulmão dos animais infectados com as distintas linhagens de M. tuberculosis. Em seguida, os animais foram infectados com as duas linhagens WT e nuoG-deficiente expressando GFP, as células GFP+ foram separadas por sorting, e o número de bactérias por células foram contadas manualmente com auxílio de microscópio de fluorescência. PMNs, DCs e macrófagos alveolares infectados com a linhagem selvagem apresentaram maior número de bactérias por células que os animais infectados com a linhagem nuoG-deficiente. Contudo, essas células infectadas com nuoG-deficiente apresentaram maior porcentagem de células infectadas, a maioria com apenas uma bactéria.

Como mecanismos imunes inatos são insuficientes para controlar a infecção progressiva e é, então, requerida resposta Th1 CD4 e linfócitos T CD8 contra antígenos M. tuberculosis, a carga bacteriana no linfonodo mediastinal foi acessada. Os animais infectados com a linhagem selvagem mostraram menor carga, indicando que esta linhagem induz o atraso do transporte de bactéria para o linfonodo. Para comparar a ativação de células T CD4 em animais infectados com as duas linhagens, foi feita transferência adotiva, um dia antes da infecção, de antígenos de M. tuberculosis específicos para TCR de células T CD4 marcados com CFSE e, 14 dias após a infecção, por citometria de fluxo, a ativação de células CD4 foi identificada pela expressão de CD69. Os animais infectados com a linhagem nuoG-deficiente, tiveram maior porcentagem de células T CD4 ativadas e o mesmo foi observado quanto a proliferação dessas células. Contudo, 17 dias após a infecção, não houve diferença na ativação e proliferação de células T CD4 infectadas com ambas as linhagens, indicando que a M. tuberculosis selvagem apenas induz um atraso na ativação e proliferação de linfócitos T CD4. Para avaliar se o aumento da apoptose de PMN poderia contribuir para os fenômenos até aqui observados, PMNs infectados com a linhagem nuoG-deficiente foram depletados 8 dias após a infecção. Quatorze dias após a infecção, a carga bacteriana no linfonodo diminuiu com a depleção de PMNs, assim como a proliferação de células T CD4.

Como esses resultados pode-se concluir que M. tuberculosis induz um atraso no transporte de bactéria para o linfonodo, na ativação e proliferação de linfócitos T CD4. Além disso, a inibição da apoptose de PMNs contribui para o retardo da ativação de linfócitos T CD4. Por fim, este trabalho, sugere que uma vacina que aperfeiçoe a interação entre os distintos tipos de células fagocíticas possa ter uma maior eficácia que a vacina BCG já existente.

Blomgran R, Desvignes L, Briken V, & Ernst JD (2012). Mycobacterium tuberculosis Inhibits Neutrophil Apoptosis, Leading to Delayed Activation of Naive CD4 T cells. Cell host & microbe, 11 (1), 81-90 PMID: 22264515

Neutrófilos do pulmão ativam células T naive antígeno-específico durante a infecção por Mycobacterium tuberculosis

Post de Sarah Falcão (LIP-CPqGM/FIOCRUZ)

A Mycobacterium tuberculosis infecta via inalação e reside em diversos fagócitos no pulmão onde usa diferentes estratégias tais como evitar a maturação do fagossomo e subverter as rotas de morte celular para poder sobreviver e replicar. A imunidade efetiva contra M. tuberculosis requer uma resposta Th1 CD4+ e linfócitos T CD8+. O pico de proliferação de células T ocorre 4 dias após a infecção, porém o combate das células CD4+ contra M. tuberculosis é retardado até 10-12 dias após a infecção por vias aéreas, dando tempo para a bactéria expandir-se.

Foi mostrado que os neutrófilos contribuem para a proteção inata contra a micobactéria. Entretanto, evidências que os PMNs exercem papel importante na modulação da imunidade adaptativa durante a infecção por M. tuberculosis não foram reportadas. Contudo, já foi observado que o pico do número de PMNs infectados precede ao pico do número de DCs infectadas. Como as DCs são importantes para ativar células T e, aparecem posteriormente aos neutrófilos, o objetivo deste trabalho é caracterizar o papel dos neutrófilos na iniciação da resposta imune adaptativa à M. tuberculosis.

Inicialmente, os PMNs foram depletados de camundongos C57BL/6 mas não houve redução da carga parasitária com 14 a 21 dias após a infecção. Além disso, houve um aumento do número de DCs, MØs e monócitos recrutados. Entretanto, a depleção de PMNs resultou na diminuição das células T CD69+ e na sua proliferação. Além disso, a ausência de PMN atrasou a migração de mDCs para o LN. Ao avaliarem a ativação de células T CD4+, não foi observada diferença quanto à secreção de IFN-g. Este resultado indica que a obtenção de antígenos de M. tuberculosis pelas DCs, através dos PMNs infectados, é tão eficiente quanto na infecção direta das DCs. Já que foi observado que a ausência de PMNs retarda a migração de DCs, a capacidade migratória das DCs foi investigada. Observou-se uma menor migração de DCs em resposta à quimiocina CCL19 e menor expressão de CCR7 (receptor de quimiocina) nas DCs diretamente infectadas do que nas DCs que continham PMNs infectados.

Neste trabalho pode-se concluir que PMNs infectados por M. tuberculosis liberam quimiocinas, que induzem aumento da expressão de CCR7 nas DCs, tornando-se aptas para migrarem para o LN, onde apresentam antígenos para células T, que são ativadas e passam a secretar IFN-g, citocina importante para o controle da infecção. Ou seja, neutrófilos contribuem para inicial ativação antígeno-específica de células T CD4+ pela cooperação com DCs no pulmão.

Blomgran R, & Ernst JD (2011). Lung neutrophils facilitate activation of naive antigen-specific CD4+ T cells during Mycobacterium tuberculosis infection. Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 186 (12), 7110-9 PMID: 21555529