Phenotypic and functional features of innate and adaptive immunity as putative biomarkers for clinical status and leprosy reactions.

The aim of this study was to identify phenotypic and functional biomarkers associated with distinct clinical status of leprosy or leprosy reactions. The study included tuberculoid/borderline (BB/BT/T) and lepromatous (BL/L) leprosy poles as well as Type-1 and Type-2 leprosy reactions along with healthy controls (NI). A range of peripheral blood biomarkers of innate (neutrophils - NEU and monocytes - MON) and adaptive immunity (CD4+ and CD8+ T-cells) were evaluated ex vivo and upon in vitro stimuli with M. leprae antigen. Data analysis allowed the selection of NEUTLR4+ (ex vivo) and CD4+IL-10+ (in vitro) as universal biomarkers increased in all leprosy patients and those exhibiting leprosy reactions. A range of biomarkers were commonly found in both poles of leprosy patients, including decreased levels of MONTGF-ß+ (ex vivo) and increased levels of MONTNF-α+, CD4+TGF-ß+, CD8+TLR2+, CD8+TNF-α+, CD8+IL-4+ and CD8+TGF-ß+ (in vitro). Noteworthy was that MONHLA-DR+ (ex vivo) and CD8+IL-10+ (in vitro) were particularly found in BL/L patients. Leprosy patients with Type-1 reaction exhibited a larger list of altered biomarkers, mainly involving activation markers (TLR2, TLR4, HLA-DR and DAF-2T) in NEU and MON along with CD4+ and CD8+ cells. In summary, this study provided insights about immunological features of leprosy poles and leprosy reactional episodes with putative applicability, including novel biomarkers for complementary diagnosis and future therapeutic approaches in clinical studies.

Avaliação da produção de óxido nítrico, citocinas e expressão de receptores Toll em leucócitos do sangue periférico de pacientes com reações hansênicas e formas clínicas da hanseníase

O objetivo deste estudo foi identificar biomarcadores associados com as distintas formas/manifestações da hanseníase. Características fenotípicas (TLR2; TLR4; HLA-DR) e funcionais (NO-DAF-2T; IL-8;TNF-α; IL-4; IL-10;TGF-β) da imunidade inata (Neutrofilos-NEU; Monocitos-MON) e adaptiva (CD4+; CD8+T-cells) foram avaliadas ex vivo e sob estímulo de M. lepraein vitro (*). A população do estudo incluiu indivíduos com as forma Tuberculóide (DD/DT/T); Virchowiano (DV/V); reação hansênica Tipo-1; reação hansênica Tipo-2 e indivíduos saudáveis controle (NI). A análise dos dados demonstrou que independente da forma clínica, pacientes com hanseníase apresentaram baixo NEU TLR4+ e MON TGF-β+, enquanto DV/V apresentou alto MON HLA-DR+. Ambos DD/DT/T e DV/V apresentou aumento de CD4+IL-10+, mas não somente DV/V apresentou aumento de CD8+TLR2+ e IL-10. Pacientes com reação Tipo-1 exibiram, no geral, uma baixa na regulação de TLR na imunidade inata e adaptativa (NEU: MON TLR2+ e NEU: CD4+TLR4+).

Foi observada uma alta regulação de CD4+: CD8+IL-10+ nos indivíduos com reação hansênica, mas somente pacientes com reação do Tipo-2 mostrou aumento em MON IL-10+. Assinaturas de biomarcadores específicos para M. leprae (*) revelaram uma expansão das características fenotípicas e funcionais nos pacientes com hanseníase com aumento de *MON NO-DAF-2T+ em DD/DT/T e alta regulação de *NEU TLR2+ e *CD8+IL-10+ em DV/V. Foi evidenciado diminuição na expressão dos principais biomarcadores dos pacientes com reação hansênica particularmente na imunidade adaptativa. Um resumo dos dados trabalhados indicou que MON IL-10+ e *NEU TLR4+ podem ser considerados como biomarcadores universais da hanseníase juntamente com MON TGF-β+; *MON TNF-α+; *CD4+TGF-β+; *CD8+TLR2+; *CD8+TNF-α+; *CD8+IL-4+; *CD8+TGF-β+ como um ensaio clínico relacionado com as características da hanseníase e *CD4+ como biomarcadores de reação hansênica. MON HLA-DR+; *CD8+IL-10+ foram biomarcadores polo seletivo para DV/V, NEU TLR2+; NEU TLR4+; CD4+TLR4+; *NEU NO-DAF-2T+; *MON TLR2+; *MON HLA-DR+; *CD4+TLR2+; *CD4+TLR4+; *CD8+ para reação hansênica Tipo-1 e MONIL-10+; *CD8+IL-8+ para Tipo-2. Em conclusão, este estudo mostrou a existência de diferenças em marcadores imunológicas entre as formas/manifestações da hanseníase que poderão ser futuramente aplicados como biomarcadores para estudos clínicos.