Avaliação do papel da galectina-3 sobre funções de neutrófilos durante a infecção por cepa virulenta RH de Toxoplasma gondii em camundongos C57BL/6

Galectins are beta-galactoside-binding animal lectins involved in several biological processes, and Gal-3 has been related to modulation of immune reactions and inflammatory responses. The present study aimed to evaluate the influence of Gal-3 in neutrophil viability, early apoptosis and cell death in parallel with its biological functions after in vivo and in vitro infection with T. gondii RH virulent strain, by using C57BL/6 wild type (Gal-3+/+) and Gal-3 knockout (Gal-3-/-) mice. Gal-3-/- mice exhibit decreased neutrophil recruitment to peritoneal cavity after thioglycolate stimulus, but not after virulent T. gondii RH strain infection, which induced survival curves and morbidity scores similar to Gal-3+/+ mice. Also, higher reactive oxygen species (ROS) generation by inflammatory peritoneal neutrophils was observed in Gal-3+/+ mice infected with this virulent strain and related to early stage of infection. T. gondii infection induced an increase in cell viability and decrease of both phosphatidylserine (PS) exposure and cell death in WT, but not in KO neutrophil. In contrast, parasite infection induced higher LDH release in KO than WT neutrophil. Lysozyme release was higher in KO than WT neutrophil, regardless of infection, but parasite infection induced increased degranulation in WT neutrophil. IL-10 and TNF-α production was modulated by Gal-3, but not by parasite infection. In contrast, higher IL-6 levels were produced by T. gondii infected Gal-3-/- neutrophils. T. gondii infection or STAg stimulation decreased ROS generation induced by PMA in WT neutrophils, but no change was found in KO neutrophils. Zymosan-dependent ROS generation was decreased after T. gondii infection in WT and KO neutrophils. It can be concluded that Gal-3: (1) is essential to increase cell viability by decreasing early apoptosis or cell death in neutrophils induced by T. gondii; (2) decreases neutrophil toxicity caused by parasite infection and diminishes degranulation regardless of infection; (3) modulates pro- and anti-inflammatory cytokine secretion by neutrophils infected or not with T. gondii; (4) is essential for decreased PMA-dependent ROS generation in neutrophils induced by T. gondii infection, but not for decreased zymosan-dependent ROS generation after parasite infection. Therefore, Gal-3 plays an important immunomodulatory role by interfering in neutrophil life span and activation under early infection with virulent T. gondii strain.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDoutor em Imunologia e Parasitologia AplicadasGalectinas são lectinas animais ligantes de beta-galactosídeos envolvidas em vários processos biológicos, sendo que galectina-3(Gal-3) tem sido relacionada à modulação de reações imunes e respostas inflamatórias. O presente estudo teve por objetivo avaliar a influência de Gal-3 na viabilidade de neutrófilos, apoptose precoce e morte celular em paralelo com suas funções biológicas após infecção in vitro e in vivo por cepa virulenta RH de Toxoplasma gondii, utilizando animais C57BL/6 selvagens (Gal-3+/+) e deficientes no gene para galectina-3 (Gal-3-/-). Camundongos Gal-3-/- exibiram diminuído recrutamento de neutrófilos para a cavidade peritoneal após estímulo com tioglicolato, mas não após infecção com a cepa virulenta RH de T. gondii, a qual induziu curvas de sobrevivência e escores de morbidade semelhantes a camundongos Gal-3+/+. Além disto, maior geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) por neutrófilos peritoneais inflamatórios foi observada em camundongos Gal-3+/+ infectados com esta cepa virulenta e relacionada ao estágio inicial de infecção. A infecção in vitro de neutrófilos por T. gondii induziu aumento na viabilidade celular e diminuição da exposição de fosfatidiserina (PS) e da morte celular em neutrófilos Gal-3+/+, mas não em neutrófilos Gal-3-/-. Ao contrário, a infecção pelo parasito induziu maior liberação de LDH por neutrófilos Gal-3-/- comparado a Gal-3+/+. Liberação de lisozima foi maior em neutrófilos Gal-3-/- do que em Gal-3+/+, independente de infecção, mas a infecção por T. gondii induziu desgranulação aumentada em neutrófilos Gal-3+/+. A produção de IL-10 e TNF-α foi modulada por Gal-3, mas não pela infecção por T. gondii. Ao contrário, maiores níveis de IL-6 foram produzidos por neutrófilos Gal-3-/- infectados por T. gondii. Infecção por T. gondii ou estimulação com STAg em alta concentração diminuiu a geração de ROS PMA-dependente em neutrófilos Gal-3+/+, mas não alterou a geração de ROS em neutrófilos Gal-3-/-, comparados aos respectivos controles. A geração de ROS zimosan-dependente foi diminuída após infecção por T. gondii em neutrófilos Gal-3+/+ e Gal-3-/-. Assim, pode-se concluir que Gal-3: (1) é essencial para aumentar a viabilidade celular por diminuir apoptose precoce e morte celular em neutrófilos induzidas por T. gondii; (2) diminui a toxicidade em neutrófilos causada pela infecção por T. gondii e diminui a desgranulação independente da infecção; (3) modula a secreção de citocinas pró- e antiinflamatórias por neutrófilos infectados ou não por T. gondii; (4) é essencial para diminuída geração de ROS PMA-dependente em neutrófilos induzida pela infecção por T. gondii, mas não para a diminuída geração de ROS zimosan-dependente após infecção. Em conclusão, galectina-3 desempenha um importante papel imunomodulador em neutrófilos sob infecção com a cepa virulenta RH de T. gondii, particularmente durante seu estágio inicial, por interferir na viabilidade e ativação de neutrófilos