Modulação da expressão de MUC1 e MUC5AC por ExoU de Pseudomonas aeruginosa

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Monteiro, Alexandre Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Médicas; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
• Palavras-chave em Português: Pseudomonas aeruginosa; ExoU; Mucins; MUC1; Mucinas; MUC5AC; CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA::MICROBIOLOGIA MEDICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18708

ExoU é uma citotoxina que induz uma potente ativação da resposta inflamatória e interfere na sinalização intracelular do hospedeiro, alterando a resposta imune inata. Cepas de Pseudomonas aeruginosa produtoras de ExoU estão associadas ao pior prognóstico da infecção e à maior letalidade. Mucinas são glicoproteínas expressas nas mucosas, onde atuam na proteção contra bactérias patogênicas. MUC1 é uma mucina transmembranar com papel imunomodulador durante a infecção bacteriana enquanto MUC5AC é uma das principais mucinas expressas no muco respiratório, considerado a primeira barreira das vias aéreas contra diversos agentes infecciosos. Neste trabalho, foi pesquisado o papel de ExoU na modulação da expressão de MUC1 e MUC5AC durante a infecção por P. aeruginosa, assim como o impacto dessa modulação na resposta hospedeira. Para isso, células epiteliais alveolares de carcinoma humano A549 foram infectadas com a cepa parental PA103 (produtora de ExoU) ou com suas mutantes PA103ΔexoU (não produtora de ExoU) e PA103/S142A (complementada com ExoU sem atividade fosfolipase A2). Adicionalmente, foi avaliada a expressão de mRNA de Muc1 e Muc5AC nos pulmões de camundongos C57BL/6 infectados com PA103 ou PA103ΔexoU. Em nossos resultados, ExoU inibiu a expressão de MUC1 nas células epiteliais respiratórias infectadas com PA103. Contudo, as células infectadas com PA103ΔexoU apresentaram ativação da expressão de MUC1 de forma dependente de JNK. Esses resultados foram corroborados em modelo animal, uma vez que pulmões de camundongos infectados com PA103 apresentaram menores níveis de mRNA de Muc1 em comparação aos infectados com PA103ΔexoU. Curiosamente, ExoU induziu a translocação nuclear de MUC1, envolvida na regulação da expressão de alvos da resposta antioxidante e inflamatória. O uso do inibidor da sinalização intracelular mediada por MUC1, GO-201, mostrou que MUC1 atenua os níveis intracelulares de espécies reativas de oxigênio (EROs), independentemente de ExoU. Mais importante, GO-201 reduziu a secreção de CXCL8 nas células infectadas com PA103, indicando que a translocação nuclear de MUC1 regula positivamente a secreção de CXCL8. Quanto a MUC5AC, 1h após a infecção, células infectadas com PA103 apresentaram níveis de mRNA significativamente maiores, e níveis proteicos intracelulares significativamente menores, em comparação às células infectadas com as cepas mutantes. Não foi observada diferença significativa na expressão de mRNA de Muc5ac entre camundongos infectados com as cepas produtora e a não produtora de ExoU. Assim, este estudo mostrou que ExoU inibe a expressão e promove a translocação nuclear de MUC1 durante a infecção por P. aeruginosa. Além disso, a translocação nuclear de MUC1, induzida por ExoU, contribui para a ativação da expressão de CXCL8. Embora ExoU tenha modulado precocemente a expressão de MUC5AC nos ensaios in vitro, este resultado não foi corroborado nos ensaios in vivo.