Papel do ATP na infeção de Macrófagos por Candida albicans

Dissertação de mestrado em Bioquímica , apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraAs taxas de morbilidade e mortalidade provocadas por infeções fúngicas têm aumentado nas últimas décadas, constituindo um grave problema de saúde pública. Candida albicans é a espécie mais comumente identificada como sendo responsável por este tipo de infeções e, embora faça parte da flora normal do Homem, pode tornar-se patogénico em indivíduos com o sistema imunitário comprometido. As células fagocíticas profissionais têm um papel crucial na resposta a estas infeções, nas quais destacamos os macrófagos. Estes, em resposta à presença de microrganismos patogénicos, iniciam diversos mecanismos de maneira a controlar este tipo de infeções, sendo que o ATP e os seus metabolitos, nomeadamente a adenosina, desempenham um papel importante na regulação desta resposta que é mediada por recetores específicos para o ATP e adenosina. Assim, o ATP, que é libertado para o meio extracelular, atua como um “sinal de perigo”, alertando os macrófagos para a presença de patogénicos, enquanto que a adenosina tem um efeito contrário, funcionando como um sinal stop do sistema imunitário de modo a que este não seja superativado e comece a destruir as células do próprio organismo. A ecto-5'-nucleotidase (CD73) tem um papel importante neste mecanismo, pois é esta enzima que leva à formação da adenosina. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi estudar o papel do ATP na infeção de macrófagos, principais células efetoras, por C. albicans. Tentou-se então compreender qual a influência do ATP, tanto na internalização de C. albicans por macrófagos, como na resposta destas células à infeção por esta levedura, verificando a viabilidade de C. albicans, ao longo do tempo, no interior dos macrófagos. Para tal, utilizou-se uma linha celular de macrófagos de ratinhos, células RAW 264.7, a qual foi infetada com várias estirpes de C. albicans. Os resultados obtidos mostraram que o ATP não interfere na internalização de C. albicans pelos macrófagos, pois esta é igual tanto na presença como na ausência de ATP extracelular. Demonstraram também que, efetivamente, existe um aumento do ATP extracelular em resposta á presença de C. albicans de modo a que os macrófagos sejam ativados e se defendam contra as leveduras. Essa defesa contra as leveduras observa-se através da morte destas ao longo do tempo, o que indica que os macrófagos estão a desempenhar o seu papel na defesa contra estes microrganismos. No entanto, a ausência de ATP extracelular (por adição de apirase) não se traduz numa não ativação dos macrófagos, pois os resultados obtidos mostraram que, na ausência deste, a viabilidade de C. albicans diminui, verificando-se uma maior morte das leveduras. xi Em conclusão, este estudo demonstrou que o ATP, efetivamente, pode iniciar uma resposta inflamatória por parte dos macrófagos, no entanto estes não dependem do ATP para iniciar a defesa contra C. albicans, podem ser ativados por outras vias.The morbidity and mortality caused by fungal infections have been increasing in recent decades, constituting a serious public health issue. Candida albicans is the most commonly species identified as being responsible for this type of infection although it is part of man’s normal flora it may become pathogenic in individuals with compromised immune system. Professional phagocytic cells play a crucial role in response to these infections, in which we highlight the macrophages. In response to the presence of pathogenic microorganisms some mechanisms are initiated in order to control this type of infections, with ATP and its metabolites, such as adenosine, play an important role in the regulation of this response mediated by specific receptors for ATP and adenosine. Thus, the ATP released to the outside of the cells in large concentrations, acts as a "danger signal", alerting macrophages for the presence of pathogens, while adenosine has the opposite effect, acting as a stop signal the immune system so that this is not overactive and begin to destroy the body's own cells. The ecto-5'-nucleotidase (CD73) plays an important role in this mechanism, because it is this enzyme that leads to the formation of adenosine. The main objective of this work was to study the role of ATP in infection of macrophages, the main effectors cells, by C. albicans. Consequently, it was studied the influence of ATP in the internalization of C. albicans by macrophages and the response of these cells to infection by this yeast, checking the viability of C. Albicans into macrophages. For this purpose, we used a mouse macrophage cell line, RAW 264.7 cells, which were infected with various strains of C. albicans. The results showed that ATP does not affect the internalization of C. albicans by macrophages, since this is the same both in the presence and absence of extracellular ATP. It was also demonstrated a clear increase of extracellular ATP in response to the presence of C. albicans, activating macrophages to defend themselves against yeast. This defense against yeast is observed through the death of these over time, which indicates that macrophages are to play their role in the defense against these microorganisms. However, the absence of extracellular ATP does not result in non-activation of macrophages, as the results showed that in the absence of extracellular ATP (by addition of apyrase) the viability of C. albicans decreases, a higher death of yeast occurs. Resuming, this study shows that ATP can effectively initiate an inflammatory response by macrophages, although they not depend of ATP to initiate the defense against C. albicans, can be activated by other means