Modulação da expressão da beta-defensina humana 2 (hBD-2) por ExoU durante a infecção de células epiteliais respiratórias por Pseudomonas aeruginosa - Santos, Sabrina Alves Oliveira Lima (2021)
Durante a infecção por Pseudomonas aeruginosa, fatores de virulência bacterianos podem subverter vias de sinalização intracelular, levando à modulação de genes envolvidos na resposta ao patógeno, a fim de favorecer a persistência do micro-organismo e o sucesso do processo infeccioso. ExoU é uma potente citotoxina de P. aeruginosa que está associada a lesões pulmonares graves e a infecções invasivas em pacientes hospitalizados. Entre os mecanismos de defesa inata presentes nos pulmões, a beta-defensina humana 2 (hBD-2), um peptídeo antimicrobiano secretado em diversos epitélios em resposta a produtos microbianos e citocinas pró-inflamatórias, é uma das principais moléculas efetoras da resposta a P. aeruginosa, tanto por seu potencial citotóxico para esta bactéria como pela sua capacidade de estimular a resposta inflamatória. O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito de ExoU na modulação da expressão de hBD-2, assim como as vias regulatórias envolvidas nesse fenômeno. Os resultados mostraram que a expressão de hBD-2 foi significativamente menor nas culturas de células epiteliais respiratórias da linhagem A549 infectadas por 30 horas com a cepa parental produtora de ExoU, PA103, do que nas culturas infectadas pela mutante PA103ΔexoU, indicando que ExoU foi capaz de inibir a expressão de hBD-2. O tratamento com o inibidor de JNK, SP600125, diminuiu a expressão de hBD-2 tanto nas culturas infectadas pela cepa parental como nas culturas infectadas pela cepa mutante. Já o bloqueio da sinalização via IL-1β com anticorpo neutralizante, assim como o tratamento com inibidor de p38 MAPK (SB203580) ou de NF-κB (wedelolactona), reduziu significativamente os níveis de mRNA de hBD-2 apenas nas culturas infectadas pela cepa mutante, sugerindo que ExoU inibe estas vias e/ou regula outros mecanismos que impedem a ativação transcricional de hBD-2. sSabe-se que mecanismos epigenéticos participam da regulação da ativação transcricional de cada gene alvo. No presente estudo, o tratamento das culturas celulares com um inibidor de histona desacetilases (HDAC), tricostratina A (TSA), bloqueou a inibição da expressão de hBD-2 por ExoU, indicando que esse fator de virulência é capaz de promover modificações na cromatina que resultam na inibição da expressão de genes hospedeiros. As vias de AKT e de MEK/ERK não participaram da regulação da expressão de hBD-2 em resposta à infecção pelas cepas de P. aeruginosa. Em conjunto, nossos resultados sugerem que a secreção de ExoU por P. aeruginosa é capaz de manipular as vias de sinalização celular que envolvem IL-1β, JNK e p38 MAPK, os fatores transcricionais NF-κB e AP-1, e as enzimas HDAC de modificação de cromatina, para inibir a síntese de hBD-2 em resposta à infecção.