O papel do heme na infecção de neutrófilos humanos por Leishmania chagasi / The role of heme in human neutrophils infection by Leishmania chagasi

RESUMO

A Leishmaniose é uma doença que atinge milhões de pessoas em todo o mundo, sendo endêmica em muitas áreas. A doença pode apresentar diferentes manifestações clínicas, tais como a Leishmaniose Visceral (LV), que é a forma mais grave e letal, caso não seja tratada. As manifestações hematológicas são comumente associadas à LV, onde os mecanismos relacionados à hemólise e a presença do heme livre, podem interferir no comportamento de neutrófilos. Já foi descrito que o heme livre é uma molécula pró-inflamatória, com a capacidade de induzir migração e ativação dos neutrófilos. No entanto, o efeito do heme sobre neutrófilos humanos durante a infecção por Leishmania chagasi, ainda não foi explorado. A nossa hipótese é que o heme induz ativação de neutrófilos humanos favorecendo o processo inflamatório na infecção por L. chagasi. Nossos resultados mostraram que o heme induz a ativação e apoptose em neutrófilos humanos infectados com L. chagasi, seguido pela sobrevivência do parasita. Moléculas presentes na composição do heme, como a protoporfirina IX (PPIX) e o Fe+2, não alteram o status de ativação dos neutrófilos, mas mantêm o aumento do crescimento parasitário como observado em presença do heme. Além disso, o heme e o Fe+2 aumentam a produção do TGF-β e a atividade da SOD. A inibição farmacológica da enzima SOD com dietilditiocarbamato (DETC) reduz a taxa de proliferação da L. chagasi em neutrófilos infectados. Em conjunto, esses dados indicam que o heme e o Fe+2 podem contribuir como fonte nutricional e controlar o ambiente inflamatório, com a indução de TGF-β e SOD, permitindo a sobrevivência da L. chagasi em neutrófilos humanos. Esse estudo poderá abrir novas perspectivas para o entendimento dos mecanismos imunopatogênicos envolvendo neutrófilos e suas implicações no processo inflamatório da LV.

ABSTRACT

The Leishmaniasis is a disease that affects millions of people worldwide, being endemic in many areas. The disease may present different clinical manifestations, such as Visceral Leishmaniasis (VL), which is the most severe form and fatal if left untreated. The hematologic manifestations are commonly associated with VL, where the mechanisms related to hemolysis and the presence of free heme may modify the behavior of neutrophils. It has been reported that the free heme is a pro-inflammatory molecule with the ability to induce migration and activation of neutrophils. However, the effect of the heme on human neutrophils during infection by Leishmania chagasi yet hasn't been explored. Our hypothesis is that the heme induces activation of human neutrophils favoring the inflammatory process on the infection by L. chagasi. The results showed that the heme induces activation and apoptosis in human neutrophils infected with L. chagasi, followed by parasite survival. Molecules present in the composition of heme, as protoporfirin IX (PPIX) and Fe+2, do not alter the activation status of neutrophils, but maintain the increased parasite growth as viewed in the presence of heme. Furthermore, the heme and Fe+2 increase the production of TGF-β and SOD activity. The pharmacological inhibition of SOD with diethyldithiocarbamate (DETC) reduces the rate of L. chagasi proliferation in infected neutrophils. Together, these data indicate that the heme and Fe+2 may contribute as a nutritional source and control the inflammatory environment with the induction of TGF-β and SOD, allowing the survival of the L. chagasi in human neutrophils. This study may open new perspectives for the understanding of the immunopathogenic mechanisms involving neutrophils and its implications in the inflammatory process of the VL.