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Publicação
Unraveling the immunomodulatory potential of exosomes of cutaneous Leishmania spp. using an in vitro cellular model of skin
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Resumo(s)
Leishmaniasis is a neglected tropical disease caused by the protozoa Leishmania that affects millions of people yearly across the globe. Prevalence in underdeveloped countries means most people afflicted by it cannot afford proper treatment. Leishmania has evolved numerous mechanisms to avoid immune response by the host, manipulating it for its advantage. Treatment options are scarce, toxic and expensive, and vaccines for humans do not exist. Therefore, there is an urgency for novel ways to control and restrain this parasite. Exosomes are extracellular vesicles (EVs) that are generated by all cells and carry various molecules for cell communication. The present work addresses the effect of L.amazonensis and L.guyanensis EVs have on the infectivity of the parasite in the host skin, and their role as a potential prophylactic therapy. To do this, EVs were isolated from Leishmania promastigote axenic cultures and characterized. Co-cultures of human keratinocytes HaCat and human monocytic THP-1 cell lines were used to establish an in vitro simplified human skin model. The immunological response exhibited by the co-culture after stimulation with isolated parasitic EVs was analyzed by flow cytometry for several key immune markers, microscopy, spectrophotometry, and RT-qPCR of pattern recognition receptors (PRRs) and cytokines. Findings demonstrate that the model is capable of immunologic response to EVs and suggests that EVs induce a pro-inflammatory response in cells, severely impacting cell morphology and proliferation capabilities. Cytokine and PRR gene expression suggest EVs potentially to trigger a similar cellular response as contact with live parasites. Preliminary results from preexposure of THP-1 cells to EVs indicate than EVs can increase parasite infectivity, suggesting that EVS constitute an essential component of Leishmania biology. Leishmania EVs can mimic parasite presence, being recognized by innate sensors and activating the skin immune cells. Thus, Leishmania EVs can be exploited as therapeutical adjuvants for humans and animals.
A leishmaniose é uma doença tropical negligenciada, causada pelo protozoário Leishmania. Esta doença afeta milhares de pessoas todos os anos, com maior incidência em regiões subdesenvolvidas do planeta, onde o acesso a tratamento é muito restrito. Leishmania co evoluiu com o sistema imunitário mamífero durante milhões de anos, e consegue manipular o mesmo para a sua vantagem. As terapias atuais são escassas, tóxicas e fora do poder económico do paciente comum, e pra mais, não existe vacina contra a leishmaniose humana. Sendo assim é imperativo descobrir novos mecanismos para combater esta doença, sob os quais as fundações para novas terapias sejam desenvolvidas. Os exosomas são vesiculas extracelulares (VEs) produzidas por todas as células para comunicação celular. Este trabalho foca-se na investigação do efeito das VEs de L.amazonensis e L.guyanensis na infecciosidade do parasita na pele do hospedeiro e o seu potencial como terapia profilática. Para este fim, VEs de culturas de axênicas de parasitas foram isoladas, caracterizadas. Foram realizadas co-culturas de células THP-1 e HaCat para estabelecer um modelo simplificado de pele humana. A resposta imunológica deste modelo à exposição de EVs foi prontamente caracterizada por citometria de fluxo de MHCI e MHCII, espectrofotometria, microscopia e RTqPCR de pattern recognition receptors e citosinas. Resultados indicam resposta imunológica por parte do modelo às VEs, como também um efeito pro-inflamatório, semelhante à presença de parasitas, com grande
A leishmaniose é uma doença tropical negligenciada, causada pelo protozoário Leishmania. Esta doença afeta milhares de pessoas todos os anos, com maior incidência em regiões subdesenvolvidas do planeta, onde o acesso a tratamento é muito restrito. Leishmania co evoluiu com o sistema imunitário mamífero durante milhões de anos, e consegue manipular o mesmo para a sua vantagem. As terapias atuais são escassas, tóxicas e fora do poder económico do paciente comum, e pra mais, não existe vacina contra a leishmaniose humana. Sendo assim é imperativo descobrir novos mecanismos para combater esta doença, sob os quais as fundações para novas terapias sejam desenvolvidas. Os exosomas são vesiculas extracelulares (VEs) produzidas por todas as células para comunicação celular. Este trabalho foca-se na investigação do efeito das VEs de L.amazonensis e L.guyanensis na infecciosidade do parasita na pele do hospedeiro e o seu potencial como terapia profilática. Para este fim, VEs de culturas de axênicas de parasitas foram isoladas, caracterizadas. Foram realizadas co-culturas de células THP-1 e HaCat para estabelecer um modelo simplificado de pele humana. A resposta imunológica deste modelo à exposição de EVs foi prontamente caracterizada por citometria de fluxo de MHCI e MHCII, espectrofotometria, microscopia e RTqPCR de pattern recognition receptors e citosinas. Resultados indicam resposta imunológica por parte do modelo às VEs, como também um efeito pro-inflamatório, semelhante à presença de parasitas, com grande
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Palavras-chave
Cutaneous Leishmaniasis extracellular vesicles immunomodulation skin models