Interação de lectinas de Toxoplasma gondii com receptores do tipo Toll de células natural killer
A toxoplasmose causada pelo protozoário Toxoplasma gondii (T. gondii), infecta as células do hospedeiro de maneira ativa, a partir de um processo que envolve necessariamente a liberação de lectinas, denominadas proteínas de micronema de T.gondii (TgMICs). Dentre essas proteínas, TgMIC1, TgMIC4 e TgMIC6 são responsáveis por formar um complexo na superfície de T. gondii, que permite a adesão do parasito à célula hospedeira, via domínios de reconhecimento de carboidratos (CRDs), uma vez que TgMIC1 liga-se à ácido siálico terminal e TgMIC4 à galactose terminal. A presença de glicanos associados a receptores do tipo Toll (TLRs) motivou a hipótese de que eles correspondessem a alvos de reconhecimento pelos CRDs das TgMICs. Essa hipótese se confirmou através de estudos recentes, nos quais constatou-se que TgMIC1 e TgMIC4 ativam TLR2 e TLR4, em presença ou ausência de co-receptores e moléculas acessórias. Adicionalmente, macrófagos derivados de medula óssea de camundongos, estimulados com as TgMICs, mostraram-se capazes de produzir elevados níveis da citocina 12 (IL-12), produção esta, dependente de TLR2 e TLR4. A produção de IL-12 é crítica durante a infecção por T. gondii, porque induz células T e natural killer (NK) a produzir outras citocinas, tais como interferon-gama (IFN-g) e fator de necrose tumoral (TNF-a), que desempenham um papel crucial na proteção do hospedeiro. Células NK são grandes produtoras de IFN-g, embora o mecanismo pelo qual elas são ativadas durante a infecção por T. gondii não seja totalmente esclarecido. Sabe-se também, que células NK possuem receptores da família Toll-Like, tais como, TLR1, TLR2, TLR3, TLR4 e TLR6. Sendo assim, o objetivo central desse trabalho foi avaliar se as TgMICs interagem, através de seus CDRs, com receptores Toll-Like na superfície de células NK, levando a sua ativação e produção de citocinas essenciais para a resistência ao parasito. Nossos resultados demonstram que as formas nativas das proteínas de micronema TgMIC1 e TgMIC4 preservaram sua atividade lectínica, bem como as proteínas com CDRs mutados reduziram a ligação às glicoproteínas específicas. Além disso, as TgMICs foram capazes de interagir com receptores superfície das células NK via CDRs, induzindo produção de IFN-g e TNF-α, conhecidamente importantes na proteção do hospedeiro contra a infecção por T. gondii. Demostramos também, através de ensaios de transwell, que macrófagos derivados da medula óssea de camundongos quando ativados com as TgMICs produzem fatores solúveis (principalmente IL-12) que potencializam a ativação e produção de citocinas por células NK. Além disso, demonstramos que a ativação e produção de IFN-g e TNF-α por células NK induzidas pelas proteínas de micronema é dependente da ativação dos receptores do tipo Toll 2 e 4. Portanto nosso trabalho trás informações adicionais para o melhor entendimento do processo de infecção parasitária e da resposta imunológica gerada por antígenos de T. gondii.
Interação de lectinas de Toxoplasma gondii com receptores do tipo Toll de células natural killer
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DOI: 10.22533/at.ed.40420240628
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Palavras-chave: Toxoplasma gondii, células natural killer, proteínas de micronema, receptores do tipo Toll
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Keywords: Toxoplasma gondii, natural killer cells, microneme proteins, Toll Like Receptors
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Abstract:
Toxoplasmosis caused by the protozoan Toxoplasma gondii (T. gondii), infects host cells actively, a process that necessarily involves a release of lectins, called Toxoplasma microneme proteins (TgMICs). TgMIC1, TgMIC4, and TgMIC6 form a complex on the T. gondii surface, which allows adhesion of the parasite to the host cell, through recognition of carbohydrates, since TgMIC1 binds to terminal sialic acid and TgMIC4 to terminal galactose. The occurrence of glycans associated with Toll-like receptors motivated the hypothesis that they could be targets for the Carbohydrate Recognition Domains (CRDs) of TgMICs. This hypothesis was confirmed by recent studies, in which TgMIC1 and TgMIC4 activate TLR2 and TLR4 in the presence or absence of co-receptors and accessory molecules. Additionally, TgMIC1 and TgMIC4 also induces IL-12 production, in TLR2 and TLR4 dependent way. IL-12 production is critical during T. gondii infection because induces T and natural killer (NK) cells to produce interferon-gamma (IFN-g) and tumor necrosis factor (TNF-a), which plays a crucial role in host protection. NK cells are an essential source of IFN-g, although the mechanism by which they are activated during T. gondii infection is partially known. Besides, studies demonstrate that NK cells can encode members of the Toll-like receptor family, such as TLR1, TLR2, TLR3, TLR4 and TLR6. Therefore, the main objective of this work was to evaluate ifthe TgMICs interact thought their lectin domains with Toll-Like receptors of NK cells, leading to their
activation and production of cytokines for T. gondii resistance. Thus, our results show that the native forms of the microneme proteins (TgMIC1 and TgMIC4) purified by us preserved their lectin activity, as well as proteins with mutated CDRs, reduced their rate of binding to specific glycoproteins. Also, TgMICs were able to Interact with NK cell surface receptors, through CRDs, and inducing the production of IFN-g and TNF-a cytokines. We have also demonstrated through transwell assays that bone marrow-derived macrophages from WT mice when activated with TgMICs, produce soluble factors (mainly IL-12) that enhance the activation and production of cytokines by NK cells. Furthermore, we demonstrated that the production of IFN-g and TNF-a by NK cells induced by microneme proteins is dependent on the activation of Toll-Like 2 and 4 receptors. So, in summary, our work brings some light for a better understanding of the parasite infection and the immune response generated by T. gondii antigens.
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Número de páginas: 1
- Irislene Simões Brigo
- Cristina Ribeiro de Barros Cardoso
- Maria Cristina Roque Antunes Barreira
- CAMILA FIGUEIREDO PINZAN
