Targeting Neutrophils to Prevent Malaria-Associated Acute Lung Injury/Acute Respiratory Distress Syndrome in Mice

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Sercundes, Michelle K. ; Ortolan, Luana S. ; Debone, Daniela ; Soeiro-Pereira, Paulo V. ; Gomes, Eliane ; Aitken, Elizabeth H. ; Neto, Antonio Condino ; Russo, Momtchilo ; D' Imperio Lima, Maria R. ; Alvarez, Jose M. ; Portugal, Silvia ; Marinho, Claudio R. F. ; Epiphanio, Sabrina

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: PLOS PATHOGENS; v. 12, n. 12 DEC 2016.
• Citações Web of Science: 23

Resumo

Malaria remains one of the greatest burdens to global health, causing nearly 500,000 deaths in 2014. When manifesting in the lungs, severe malaria causes acute lung injury/acute respiratory distress syndrome (ALI/ARDS). We have previously shown that a proportion of DBA/2 mice infected with Plasmodium berghei ANKA (PbA) develop ALI/ARDS and that these mice recapitulate various aspects of the human syndrome, such as pulmonary edema, hemorrhaging, pleural effusion and hypoxemia. Herein, we investigated the role of neutrophils in the pathogenesis of malaria-associated ALI/ARDS. Mice developing ALI/ARDS showed greater neutrophil accumulation in the lungs compared with mice that did not develop pulmonary complications. In addition, mice with ALI/ARDS produced more neutrophil- attracting chemokines, myeloperoxidase and reactive oxygen species. We also observed that the parasites Plasmodium falciparum and PbA induced the formation of neutrophil extracellular traps (NETs) ex vivo, which were associated with inflammation and tissue injury. The depletion of neutrophils, treatment with AMD3100 (a CXCR4 antagonist), Pulmozyme (human recombinant DNase) or Sivelestat (inhibitor of neutrophil elastase) decreased the development of malaria-associated ALI/ARDS and significantly increased mouse survival. This study implicates neutrophils and NETs in the genesis of experimentally induced malaria-associated ALI/ARDS and proposes a new therapeutic approach to improve the prognosis of severe malaria. (AU)

• Processo FAPESP: 09/53256-7 - Identificação e caracterização da síndrome respiratória aguda murina associada à malária severa: estudo da interação parasito-hospedeiro
• Beneficiário: Sabrina Epiphanio
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 13/20718-3 - O papel da citoadesão e dos receptores do tipo Toll (TLRs) na imunopatogênese da síndrome do desconforto respiratório agudo murino associado à malária grave
• Beneficiário: Luana dos Santos Ortolan
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 11/19525-0 - Injúria pulmonar aguda e síndrome do desconforto respiratório agudo associados à malária em modelos in vitro e in vivo
• Beneficiário: Elizabeth Helen Aitken
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 10/11925-7 - Identificação e caracterização da síndrome respiratória aguda murina associada à malária severa: estudo da interação parasita-hospedeiro
• Beneficiário: Sabrina Epiphanio
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Processo FAPESP: 09/53889-0 - Estudo dos mecanismos imunopatológicos envolvidos na malária durante a gravidez
• Beneficiário: Cláudio Romero Farias Marinho
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 10/19439-4 - Avaliação dos mecanismos imunopatológicos envolvidos na injúria respiratória aguda na malária experimental
• Beneficiário: Michelle Klein Sercundes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado