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Estudos dos linfócitos T γδ e αβ na inflamação pulmonar no modelo experimental de sepse grave
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Previous issue date: 2016-01-13Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, BrasilA sepse é uma das principais doenças causadoras de óbitos em unidades de tratamento intensivo. Ademais, a forma grave dessa síndrome induz uma imunossupressão prolongada que causa diversas complicações, a maior parte dessas relacionadas a infecções pulmonares. O conhecimento atual sobre a imunossupressão induzida por sepse grave é muito limitado; no entanto já foi demonstrado que esta condição induz disfunções em linfócitos T CD4 e células dendríticas devido a alterações epigenéticas. O objetivo do presente trabalho foi o de estudar os linfócitos T \03B3\03B4 no pulmão durante a sepse grave assim como possíveis dinfunções destas células durante a imunossupressão pós-sepse. Para isso, a sepse grave foi induzida em camundongos C57BL/6 através da ligação e perfuração do ceco (CLP; 9 perfurações com agulha de 21 gauge e tratamento com antibiótico por 3 dias), modelo experimental descrito por ser capaz de desencadear e manter um estado de imunossupressão. No primeiro dia após a CLP os números de linfócitos T \03B3\03B4 e \03B1\03B2 se encontram elevados no pulmão. No 3º dia, o número de linfócitos T \03B1\03B2 retornou a níveis basais, no entanto, os números de linfócitos T \03B3\03B4 continuaram elevados. A análise por citometria de fluxo da expressão de anexina V, CD25, e c-Fos, sugere que este número aumentado de linfócitos T \03B3\03B4 no 3º dia após CLP seja devido a uma rápida e duradoura proliferação destas células em órgãos linfóides secundários e não devido a uma diminuição da morte celular, evento característico da sepse.
De modo interessante, o aumento da expressão de CD25 por linfócitos T \03B3\03B4 foi observada tanto no pulmão (3º e 10º dia após CLP) quanto no baço (1º, 3º e 10º dia após CLP), em tempos anteriores aos observados para os linfócitos T \03B1\03B2. No 10º dia após a CLP, os camundongos já se encontram recuperados da sepse, contudo, os linfócitos T \03B3\03B4 e \03B1\03B2 apresentam uma incapacidade de migrar em direção ao pulmão inflamado, como foi observado em ensaio de transferência adotiva. Em contrapartida, no 10º dia, um maior número de linfócitos T \03B3\03B4 (mas não \03B1\03B2) recuperados do pulmão de animais pós-sépticos estão produzindo IL-17, enquanto há um menor número de linfócitos T \03B3\03B4 IL-10+ ou IFN- \03B3+. Este aumento na produção de IL-17 foi acompanhado de um aumento do número de neutrófilos. Em síntese, esses dados sugerem que, diferente dos linfócitos T \03B1\03B2, os linfócitos T \03B3\03B4 apresentam um perfil pró-inflamatório durante a imunossupressão pós-sepse grave induzida por CLP.Sepsis is a major cause of death at intensive care
units. Severe sepsis also leads to systemic
long-term immunosuppression, which causes several c
omplications, most of them related to lung
infections. The current knowledge about sepsis-indu
ced immunosuppression is poor; however it
has been demonstrated that post-septic mice present
dendritic and CD4 T cells dysfunction caused
by epigenetic changes. In the present work, we aime
d to investigate lung
γδ
T cells during severe
sepsis and whether these cells were immunocompetent
during immunosuppression post-sepsis.
For that, severe sepsis was induced in C57BL/6 mice
by cecal ligation and puncture (CLP; 9
punctures with 21 gauges needle and antibiotics tre
atment for 3 days), a model previously
described as triggering and maintaining immunosuppr
ession. One day after CLP, both
γδ
and
αβ
T
lymphocyte numbers were increased in lung tissue. A
t day 3,
αβ
counts return to basal levels due
to a post-sepsis apoptotic event; however,
γδ
T cell numbers remained elevated. This phenomenon
seems to be due to an early and long-lasting prolif
eration of
γδ
T cells (as compared to
αβ
),
instead of to decreased cell death rate, as assesse
d by flow cytometry using annexin V, CD25, and
c-Fos staining. Interestingly, the increase in CD25
expression by
γδ
T cells was observed in lung
(3
rd
and 10
th
days post-CLP) and spleen (1
st
, 3
rd
and 10
th
day post-CLP), at early time points than
the ones observed for
αβ
T cells. At the 10
th
day after CLP, mice were recovered from sepsis, bu
t
splenic
γδ
and
αβ
T cells showed a disability to migrate towards inf
lamed lung in a cell adoptive
transfer assay. Nevertheless, during day 10
th
, lung
γδ
T cells (but not
αβ
T cells) recovered from
post-septic mice produced increased IL-17 levels, w
hereas decreased the production of IFN-
γ
and
IL-10, showing a Th17-like response. The increased
IL-17 production was accompanied by
neutrophil infiltration in the lungs. In summary, t
hese data suggest that, in contrast to other T
lymphocytes,
γδ
T cells seem to maintain an effective immune-respo
nse in the lungs during severe
sepsis-induced immunosuppression caused by CLP
Murine IL-17+ Vγ4 T lymphocytes accumulate in the lungs and play a protective role during severe sepsis
Submitted by sandra infurna ([email protected]) on 2016-04-18T16:50:53Z
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Previous issue date: 2015Fundação Oswaldo Cruz. Farmanguinhos. Departamento de Farmacologia. Laboratório de Farmacologia Aplicada.. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças Negligenciadas (INCT-IDN). Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Fundação Oswaldo Cruz. Farmanguinhos. Departamento de Farmacologia. Laboratório de Farmacologia Aplicada. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Fundação Oswaldo Cruz. Farmanguinhos. Departamento de Farmacologia. Laboratório de Farmacologia Aplicada. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Mount Sinai School of Medicine. New York City, NY, USA.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Toxinologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Faculdade de Medicina de Petrópolis. Laboratório de Imunologia. Petrópolis, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Fundação Oswaldo Cruz. Farmanguinhos. Departamento de Farmacologia. Laboratório de Farmacologia Aplicada. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças Negligenciadas (INCT-IDN). Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Ciências Biomédicas. Laboratório de Inflamação, Estresse Oxidativo e Câncer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Fundação Oswaldo Cruz. Farmanguinhos. Departamento de Farmacologia. Laboratório de Farmacologia Aplicada. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças Negligenciadas (INCT-IDN). Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Background: Lung inflammation is a major consequence of the systemic inflammatory response caused by
severe sepsis. Increased migration of γδ T lymphocytes into the lungs has been previously demonstrated during
experimental sepsis; however, the involvement of the γδ T cell subtype Vγ4 has not been previously described.
Methods: Severe sepsis was induced by cecal ligation and puncture (CLP; 9 punctures, 21G needle) in male C57BL/
6 mice. γδ and Vγ4 T lymphocyte depletion was performed by 3A10 and UC3-10A6 mAb i.p. administration,
respectively. Lung infiltrating T lymphocytes, IL-17 production and mortality rate were evaluated.
Results: Severe sepsis induced by CLP in C57BL/6 mice led to an intense lung inflammatory response, marked by the
accumulation of γδ T lymphocytes (comprising the Vγ4 subtype). γδ T lymphocytes present in the lungs of CLP mice
were likely to be originated from peripheral lymphoid organs and migrated towards CCL2, CCL3 and CCL5, which were
highly produced in response to CLP-induced sepsis. Increased expression of CD25 by Vγ4 T lymphocytes was observed
in spleen earlier than that by αβ T cells, suggesting the early activation of Vγ4 T cells. The Vγ4 T lymphocyte subset
predominated among the IL-17+ cell populations present in the lungs of CLP mice (unlike Vγ1 and αβ T lymphocytes)
and was strongly biased toward IL-17 rather than toward IFN-γ production. Accordingly, the in vivo administration of
anti-Vγ4 mAb abrogated CLP-induced IL-17 production in mouse lungs. Furthermore, anti-Vγ4 mAb treatment accelerated
mortality rate in severe septic mice, demonstrating that Vγ4 T lymphocyte play a beneficial role in host defense.
Conclusions: Overall, our findings provide evidence that early-activated Vγ4 T lymphocytes are the main responsible
cells for IL-17 production in inflamed lungs during the course of sepsis and delay mortality of septic mice