Vias de regulação metabólicas em células dendríticas com viés tolerogênico

Autor(es)

Thiago Andrade Patente

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI)
• Data de defesa: 2020-02-14

Membros da banca

Jose Alexandre Marzagao Barbuto; Hugo Aguirre Armelin; Cristiane Naffah de Souza Breda; Pedro Manoel Mendes de Moraes Vieira

• Orientador: Jose Alexandre Marzagao Barbuto; Maria Lucia Cardillo Correa Giannella

Resumo

O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune na qual células dendríticas (DC) desempenham um papel relevante. DC são células apresentadoras de antígenos, centrais para a diferenciação de células T CD4&#43, incluindo células T reguladoras (Tregs). Quando o ambiente fornece sinais tolerogênicos, DC falham em induzir a proliferação de linfócitos T tendendo a induzir tolerância. Diferentes estímulos, como ácido retinóico (RA), dexametasona (Dex) e vitamina D3 (VitD3), são capazes de gerar DC tolerogênicas (tolDC). DC imunogênicas e tolDC diferem em expressão de moléculas co-estimulatórias, secreção de citocinas pró-inflamatórias, capacidade de gerar linfócitos T supressivos e perfil metabólico. Enquanto DC imunogênicas dependem da glicólise e de metabolismo anabólico, as vias metabólicas envolvidas na indução de Treg pelas tolDC são menos detalhados. AMPK é um sensor metabólico conhecido por antagonizar sinais anabólicos, promovendo catabolismo e estudos sugerem que tolDC sejam caracterizadas por um perfil catabólico. Entretanto, o papel da sinalização de AMPK na regulação metabólica e funcional de tolDC ainda não foi abordado. Ainda, a presença de VitD3 durante a diferenciação mo-DC, induz uma reprogramação metabólica inicial, dependente de glicose. Assim, o presente trabalho teve dois objetivos principais: (1) como a hiperglicemia é a principal característica do DM1, avaliou-se como a concentração de glicose afetaria a diferenciação de mo-DC tratadas com VitD3 (VitD-DC); (2) investigar como AMPK poderia controlar a diferenciação de tolDC induzida por VitD3, RA e Dex. Observou-se que, metabolicamente, VitD3 modula de maneira diferente mo-DC de controle e pacientes, induzindo tolDC em pacientes de maneira glicose independente. Em controles, VitD3 induziu aumento da glicólise e OXPHOS, que foram, pelo menos parcialmente, reduzidas em hiperglicemia, assim como a expressão de CD86, a secreção de TNF-a e a capacidade linfoestimulatória. Já em pacientes diabéticos, embora VitD3 reduziu tanto a expressão de CD86 quanto a secreção de TNF-a em hiperglicemia, o metabolismo das células não foi afetado, sugerindo que a reprogramação metabólica induzida pela VitD3 pode não depender da glicólise em pacientes. Na segunda parte do projeto, confirmamos que VitD3, Dex e RA induziram tolDC funcionais, já que estas tolDC diferenciaram células T CD4&#43 supressoras. Entretanto, metabolicamente, cada tolDC exibiu fenótipo distinto: VitD-DC aumentaram glicólise e OXPHOS, RA-DC reduziram a capacidade respiratória sobressalente e Dex-DC reduziram glicólise. A fosforilação de ACC, um alvo direto de AMPK, aumentou em VitD-DC e RA-DC, sugerindo aumento da atividade de AMPK. Coerentemente, o silenciamento de AMPK reverteu as alterações metabólicas induzidas por VitD3 e RA, mas não por Dex. Quando AMPK foi silenciada em RA-DC humana, tanto a atividade de ALDH (induzida pelo RA) como sua capacidade tolerogênica foram perdidas. Camundongos com DC deficientes em AMPK, apresentaram redução na atividade de ALDH e na frequência de DC CD103&#43CD11b&#43 intestinal, consideradas o equivalente in vivo das RA-DC. Isso sugere uma importância da sinalização de AMPK para a homeostase de DC tolerogênicas intestinais, promovendo ambiente anti-inflamatório via atividade de ALDH em DC CD103&#43CD11b&#43. Sendo assim, estes dados sugerem um papel fundamental da AMPK na homeostase intestinal e na regulação das propriedades metabólicas e tolerogênicas de RA-DC. (AU)

• Processo FAPESP: 14/26437-9 - Efeito da glicose e da albumina glicada sobre células dendríticas derivadas de monócitos (mo-DCs) de doadores saudáveis e de pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 1
• Beneficiário: Thiago Andrade Patente
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado