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Thèse Année : 2007

Neutrophil activation by MNCF lectin results in gene transcription and secretion of cytokines, even in anti-inflammatory conditions

L'activation des neutrophiles par le MNCF a pour conséquence la transcription de gènes et la sécrétion de cytokines, et cela même dans des conditions anti-inflammatoires

Résumé

Leukocytes are accumulated, in the inflammatory process, because to action of the wide array of stimuli. This event envolved several and coodenated steps whose inhibited by glucocoticoids, such as dexamethasone. Dexamethasone affects human neutrophils in different ways. It shows negative effects (on synthesis and secretion of pro-inflammatory mediators) and positive effects (for example, on annexin I). Among the inducers of leukocyte migration, MNCF, a galactose-binding lectin, has been described as an agonist and chemoattractant for neutrophils, both in vivo and in vitro. MNCF shows as peculiar activity the migration of neutrophils resistant to dexamethasone actions which awakes great interest in undertanding the mechanism of action on polymorphonuclears by this lectin. Our first step was study human MNCF-stimulated neutrophils pre-incubated with dexamethasone. In these conditions, MNCF, in the absence of F-actin polymerization: (a) protects neutrophils from spontaneous apoptosis, (b) induces tyrosine and p38 MAP quinases phosphorylation, (c) induces CD62L shedding, (d) degranulates secretory vesicles and secundary granules, but not azurophilic granules, in the dependent manner of tyrosine and MAP quinases and Src family, (e) translocates the transcription factor NF-kB and, (f) induces transcription and secretion of pro-inflammatory cytokines and chemokines. In parallel, human neutrophils pre-incubated with dexamethasone and stimulated with MNCF did not show CD62L shedding and F-actin polarization, but the in vitro migration was maintained. Besides, we already observe translocation of NF-kB from cytoplasm to nucleous which it activates the genic transcription and secretion of inflammatory mediators, such as CXCL8. The results, showed here, strengthens previous results, demonstranting that MNCF as a agonist to neutrophils, beyond increase the half life them. Although, dexamethasone modifies some effects of MNCF on neutrophis, this glucocorticoid does not inhibit the cellular response to the studied lectin. Thus, the maintenance of inflammatory mediators, dependents to NF-kB, during the inflammatory process, could explain, even parcialy, the break in the resitance to glucocorticoids actions by MNCF in the neutrophil migration.
O acúmulo focal de leucócitos, próprio da inflamação, é desencadeado por uma ampla gama de mediadores, de origens variadas. A migração das células ocorre em múltiplas etapas coordenadas e pode ser inibido por glicocorticóide, que exerce efeitos reguladores negativos -sobre a síntese/ou liberação de moléculas pró-inflamatórias e de adesão- e positivos -sobre a expressão de anexina-1, proteína de ação anti-inflamatória. Temos estudado o efeito indutor de migração de neutrófilos exercido por MNCF (macrophage derived neutrophil chemotactic factor), que é uma lectina ligante de galactosídeos, dotada da propriedade de recrutar neutrófilos mesmo em condição anti-inflamatória, gerada pelo tratamento com dexametasona. Essa atividade peculiar pode ter repercussões relevantes no desenho de estratégias terapêuticas para frear a inflamação quando ela causa lesão tissular. Isso justifica o especial interesse na compreensão dos mecanismos de ação de MNCF sobre neutrófilos humanos. Nesse contexto, demonstramos anteriormente que a interação de MNCF com componentes da matriz extracelular pode contribuir para que a ação desse agente supere o efeito antinflamatório da dexametasona (Toledo et al 2007). Neste trabalho, nosso objetivo é identificar as respostas de ativação dos neutrófilos determinadas por MNCF, de maneira a identificar diferenças entre essas respostas e as desencadeadas por atraentes cujas ações sejam sensíveis ao efeito anti-inflamatório da dexametasona. Ensaios in vitro demonstraram que MNCF, a partir de ligação à superfície celular, induz a migração de neutrófilos humanos, tanto normais como pré-incubados com dexametasona. Ao atuar sobre neutrófilos normais, MNCF induziu respostas qualitativamente muito similares às induzidas por outro atraente, quais sejam: (a) fosforilação de tirosino-quinases e de p38 MAP; (b) shedding de L-selectina; (c) desgranulação de grânulos secundários e vesículas secretórias, mas não de grânulos azurofílicos; (d) resistência à apoptose espontânea; (e) translocação nuclear do fator de transcrição NF-kB; (f) transcrição gênica e secreção de citocinas e quimiocinas próinflamatórias; (g) polarização celular. Os neutrófilos estimulados com MNCF - em comparação aos estimulados com outro atraente (CXCL-8) - polarizaram mais tardiamente e apresentaram níveis superiores de transcrição de genes de mediadores inflamatórios. Quando neutrófilos pré-tratados com dexametasona foram estimulados, os níveis de transcrição gênica de mediadores inflamatórios foram mantidos frente a MNCF e inibidos frente a CXCL8. Dentre os mediadores que tiveram o gene transcrito em níveis altos inclui-se a própria CXCL8, cuja expressão protéica foi também avaliada. Neutrófilos -pré-tratados ou não com dexametasona- estimulados com MNCF secretaram altos níveis de CXCL-8 no sobrenadante. Já, frente a outros estímulos, neutrófilos pré-tratados com dexametasona tiveram a secreção de CXCL8 fortemente inibida. Nossos resultados indicam que os mecanismos envolvidos no fato da inflamação aguda desencadeada por MNCF ser resistente ao efeito de glicocorticóide incluam a capacidade dessa lectina de induzir altos níveis de produção de mediadores inflamatórios, manifesta mesmo em neutrófilos pré-tratados com dexametasona. Nosso estudo está em consonância com os avanços feitos nos últimos dez anos no campo de investigações sobre neutrófilos, que atribuem a essas células funções mais complexas do que a ingestão e eliminação de microorganismos, com destaque para a sua capacidade de transcrever genes e expressar produtos que estão intimamente ligados às respostas inflamatória e imunitária.
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Citer

Karina Alves de Toledo. Neutrophil activation by MNCF lectin results in gene transcription and secretion of cytokines, even in anti-inflammatory conditions. Immunology. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. Portuguese. ⟨NNT : 2007PA066554⟩. ⟨tel-00809242⟩
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