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A função do gene AIRE e de micro RNAs no controle da adesão de células tímicas epiteliais medulares com timócitos

Resumo

O timo desempenha seu papel na indução da tolerância imunológica central aos antígenos relacionados aos tecidos próprios (TRAs) sendo que na medula desse órgão, nas células tímicas medulares epiteliais (mTECs) ocorre a expressão de centenas desses TRAs que, por sua vez, representam virtualmente todos os órgãos e tecidos do corpo. Devido à diversidade de representação, este fenômeno foi chamado de expressão gênica promíscua (PGE) a qual é em grande parte controlada pelo gene Autoimmune regulator (Aire). A seleção negativa de timócitos auto reativos é essencial para que ocorra a tolerância imunológica. Os timócitos oriundos da medula óssea migram para o timo e na medula desse órgão, interagem com as células mTEC que expressam os TRAs (adesão mTECs-timócitos). Os clones de timócitos que reconhecem com avidez os TRAs apresentados pelas mTECs via MHC-II são então eliminados por apoptose (seleção negativa). Como o gene Aire controla parte da PGE/TRAs, presume-se que a ação deste gene deve influenciar a adesão mTECs-timócitos e indiretamente a apoptose dos timócitos (seleção negativa). Como este ponto é ainda elusivo, formulamos as seguintes hipóteses deste projeto: 1) A expressão do gene Aire influencia a adesão mTECs-timócitos e consequentemente a apoptose de timócitos, 2) Os microRNAs (miRNAs) controlam o processo de adesão mTECs-timócitos, 3) Os miRNAs controlam a expressão de TRAs, 4) Os miRNAs controlam a expressão do gene Aire. Nosso objetivo geral é estudar o controle transcricional de TRAs exercido por Aire em mTECs e também o controle pós-transcricional exercido por miRNAs e sua consequência na adesão mTECs-timócitos. Recentemente demonstramos que a linhagem de células murinas (M. musculus) mTEC 3.10 (MHCII+, CD80+) expressa em cultura o gene Aire e que esse gene controla, além de um grande conjunto de TRAs, muitos miRNAs. Além disso, essa linhagem é capaz de reproduzir in vitro a adesão mTECs-timócitos. Isso consolida o principal sistema modelo para testarmos essas hipóteses que é o ensaio de adesão mTECs-timócitos. Utilizaremos a técnica de silenciamento in vitro de Aire e da ribonuclease Dicer por meio de siRNA (anulação transitória) e também a seleção de células knockout (KO) por meio da transfecção com um vetor CompoZr-KO-Aire ou -Dicer (anulação permanente). Utilizando as células mTEC 3.10 manipuladas (siRNA/KO Aire e/ou Dicer) testaremos a participação de Aire e/ou de miRNAs no modelo de adesão in vitro. O transcriptoma (mRNAs) e o miRnoma (miRNAs) dessas células serão avaliados por meio de microarrays na tentativa de identificarmos genes de TRAs e/ou de moléculas de adesão celular envolvidos. O sequenciamento (next-generation sequencing) será utilizado para avaliar a expressão de isoformas de Aire e também das regiões 3´UTR de TRAs que poderiam anelar (ou não) com miRNAs. Finalmente, para confirmarmos a atuação de miRNAs sobre Aire, faremos uso do sistema modelo luciferase reporter assay com o qual testaremos a hibridização de miRNAs (preditos) na sequencia 3´UTR desse gene. Dessa forma, contribuiremos com melhor entendimento do controle transcricional e pós-transcricional que ocorre durante a adesão mTECs-timócitos, processo essencial para que ocorra a seleção negativa e indução da tolerância central. (AU)

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Publicações científicas (10)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MENDES-DA-CRUZ, DANIELLA A.; LEMOS, JULIA P.; PASSOS, GERALDO A.; SAVINO, WILSON. Abnormal T-Cell Development in the Thymus of Non-obese Diabetic Mice: Possible Relationship With the Pathogenesis of Type 1 Autoimmune Diabetes. FRONTIERS IN ENDOCRINOLOGY, v. 9, . (13/17481-1)
MACEDO, CLAUDIA; OLIVEIRA, ERNNA H.; ALMEIDA, RENATA S.; DONATE, PAULA B.; FORNARI, THAIS A.; PEZZI, NICOLE; SAKAMOTO-HOJO, ELZA T.; DONADI, EDUARDO A.; PASSOS, GERALDO A.. Aire-dependent peripheral tissue antigen mRNAs in mTEC cells feature networking refractoriness to microRNA interaction. Immunobiology, v. 220, n. 1, p. 93-102, . (13/08216-2, 08/56594-8, 13/17481-1)
OLIVEIRA, ERNNA H.; MACEDO, CLAUDIA; COLLARES, CRISTHIANNA V.; FREITAS, ANA CAROLINA; DONATE, PAULA BARBIM; SAKAMOTO-HOJO, ELZA T.; DONADI, EDUARDO A.; PASSOS, GERALDO A.. Aire Downregulation Is Associated with Changes in the Posttranscriptional Control of Peripheral Tissue Antigens in Medullary Thymic Epithelial Cells. FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, v. 7, . (08/56594-8, 13/17481-1)
PEZZI, NICOLE; ASSIS, AMANDA FREIRE; COTRIM-SOUSA, LARISSA COTRIM; LOPES, GABRIEL SARTI; MOSELLA, MARITZA SALAS; LIMA, DJALMA SOUSA; BOMBONATO-PRADO, KARINA F.; PASSOS, GERALDO ALEIXO. Aire knockdown in medullary thymic epithelial cells affects Aire protein, deregulates cell adhesion genes and decreases thymocyte interaction. Molecular Immunology, v. 77, p. 157-173, . (13/17481-1)
PASSOS, GERALDO ALEIXO; MENDES-DA-CRUZ, DANIELLE AREAS; OLIVEIRA, ERNNA HERIDA. The thymic orchestration involving Aire, miRNAs, and cell-cell interactions during the induction of central tolerance. FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, v. 6, . (13/08216-2, 13/17481-1)
SPECK-HERNANDEZ, CESAR A.; ASSIS, AMANDA F.; FELICIO, RAFAELA F.; COTRIM-SOUSA, LARISSA; PEZZI, NICOLE; LOPES, GABRIEL S.; BOMBONATO-PRADO, KARINA F.; GIULIATTI, SILVANA; PASSOS, GERALDO A.. Aire Disruption Influences the Medullary Thymic Epithelial Cell Transcriptome and Interaction With Thymocytes. FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, v. 9, . (13/17481-1)
PASSOS, GERALDO A.; SPECK-HERNANDEZ, CESAR A.; ASSIS, AMANDA F.; MENDES-DA-CRUZ, DANIELLA A.. Update on Aire and thymic negative selection. IMMUNOLOGY, v. 153, n. 1, p. 10-20, . (13/17481-1)
COTRIM-SOUSA, LARISSA; FREIRE-ASSIS, AMANDA; PEZZI, NICOLE; TANAKA, PEDRO PARANHOS; OLIVEIRA, ERNNA HERIDA; PASSOS, GERALDO ALEIXO. Adhesion between medullary thymic epithelial cells and thymocytes is regulated by miR-181b-5p and miR-30b. Molecular Immunology, v. 114, p. 600-611, . (13/17481-1, 17/10780-4)
OLIVEIRA, ERNNA H.; ASSIS, AMANDA F.; SPECK-HERNANDEZ, CESAR A.; DUARTE, MAX JORDAN; PASSOS, GERALDO A.. Aire Gene Influences the Length of the 3 ` UTR of mRNAs in Medullary Thymic Epithelial Cells. FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, v. 11, . (13/17481-1, 17/10780-4)
DUARTE, MAX JORDAN; MASCARENHAS, ROMARIO S.; ASSIS, AMANDA FREIRE; TANAKA, PEDRO PARANHOS; SPECK-HERNANDEZ, CESAR A.; PASSOS, GERALDO ALEIXO. Autoimmune regulator act in synergism with thymocyte adhesion in the control of lncRNAs in medullary thymic epithelial cells. Molecular Immunology, v. 140, p. 127-135, . (13/17481-1, 17/10780-4)

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