Characterization of the role of granulocyte lipid metabolism in the infection by Cryptococcus neoformans wild type and its acapsular mutant

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2014.Granulócitos contribuem de forma significativa na resposta imunológica contra infecções. Dentre eles, os mais presentes na circulação sanguínea são os neutrófilos e eosinófilos. Cryptococcus neoformans é uma levedura patogênica adquirida pela inalação e pode causar desde pneumonia até meningoencefalite em indivíduos imunocomprometidos. Alguns fatores de virulência do fungo tornam possível a infecção, dentre eles o principal é a presença de uma cápsula polissacarídica. Durante a infecção, ocorre um recrutamento de neutrófilos, eosinófilos, macrófagos entre outras células. Esses fagócitos podem matar ou inibir o crescimento do fungo ao ativarem uma resposta inflamatória. Um dos marcadores de ativação celular durante a resposta inflamatória são os corpúsculos lipídicos (CLs). Estas organelas multifuncionais, são locais de síntese de importantes mediadores inflamatórios. Durante a resposta inflamatória, ocorre uma importante produção de eicosanóides, como os leucotrienos e as prostaglandinas. Dentre as prostaglandinas, a prostaglandina D2 é um dos principais mediadores lipídicos que medeia a resposta inflamatória de granulócitos. assim, o objetivo desse trabalho foi investigar os mecanismos inflamatórios envolvidos na ativação do metabolismo lipídico de granulócitos por C. neoformans, analisando o papel da cápsula nesse processo. Demonstramos que C. neoformans acapsular Cap67 induz o aumento do tamanho e granulosidade celular em granulócitos. Essa modificação não foi causada pelos componentes da cápsula ou lipídeos totais do fungo. A infecção por Cap67 também induziu o aumento de CLs, porém os lipídeos do fungo contribuíram para este processo. Esse aumento de CLs foi dependente da enzima COX (mediadora de prostaglandinas) e independente de 5-LO e 15-LO (mediadoras de leucotrienos). A infecção pelo sorotipo D B3501 induziu um aumento da expressão de PGD2 em granulócitos o qual foi revertido pelo mutante acapsular Cap67. A expressão do receptor nuclear PPARgamma foi aumentada e o fator de transcrição NFkB não foi translocado durante a infecção por Cap67. Os receptores de PGD2, DP1 e CRTH2, não interferem na biogênese de CLs, mas modulam a capacidade fagocítica e de eliminação dos fungos pelos granulócitos. Todos esses resultados mostram a importância da via das PG na biogênese de CL, na fagocitose e na eliminação de C. neoformans por granulócitos. Nesse trabalho foi proposta uma nova via de escape do patógeno C. neoformans. __________________________________________________________________________ ABSTRACTGranulocytes significantly contribute to immune responses against infections. Among ganulocytes, the most common cell type in bloodstream is neutrophil and eosinophil. Cryptococcus neoformans is a pathogenic yeast acquired by inhalation and may cause pneumonia and even meningoencephalitis in immunocompromised individuals. Some fungal virulence factors, such as presence of polysaccharide capsule, make infection more feasible to occur. During infection, occurs a recruitment of neutrophils, eosinophils, and macrophages, among other cells. These phagocytes may kill or inhibit the fungal growth, activating an inflammatory response. One of the markers of cellular activation during the inflammatory response is an organelle called lipid body (LB). These multifunctional organelles are sites of important inflammatory mediators synthesis. During an inflammatory response, there is substantial production of eicosanoids such as leukotrienes and prostaglandins. Among the prostaglandins, Prostaglandin D2 is the key lipid mediator that mediates inflammatory response of granulocytes. Thus, the aim of this study was to investigate the inflammatory mechanisms involved in activation of lipid metabolism of granulocytes caused by C. neoformans infection, analyzing the role of the fungal capsule in this process. Here we demonstrate that C. neoformans acapsular Cap67 induced the increase of the cell size and granulosity in granulocytes. The fungal lipid extract or capsule components did not cause this modification. The infection by Cap67 also induced the increase of LBs, however the fungal total lipids may contribute to this process. This increase of LBs was dependent on COX (prostaglandin mediator) and independent on 5-LO and 15-LO (leukotriene mediator). The infection with serotype D B3501 induced an increased expression of PGD2 in granulocytes, which was reversed by the acapsular mutante Cap67. The expression of the nuclear receptor PPARgamma increased and the transcription factor NFkB did not translocated during the infection by Cap67. The PGD2 receptors, DP1 and CRTH2, did not interfere in the biogenesis of LBs, but modulated the phagocytic capacity and killing of fungi by granulocytes. All these results show the importance of the PG signaling pathway in the biogenesis of LBs, the phagocytosis and the killing of C. neoformans by granulocytes. In this work we have proposed a new escape pathway for the pathogen C. neoformans