Determinação dos mecanismos moleculares e celulares relacionados com a resposta imunológica associados com a suscetibilidade de camundongos isogênicos à sepse - Cebinelli, Guilherme Cesar Martelossi (2023)
Sepse é definida como uma doença que acarreta disfunções de órgãos com risco a vida em decorrência de uma resposta inflamatória desregulada do hospedeiro à uma infecção. Estima-se uma ocorrência anual de 48,9 milhões de casos de sepse acarretando potencialmente 11 milhões de mortes em todo o mundo. Apesar de inúmeras tentativas de implementar imunoterapias que modulem moléculas relevantes na patogênese da sepse, até o momento nenhuma abordagem apresentou eficácia clínica. Assim, sugere-se que a patogênese da sepse não é completamente conhecida e mais estudos são necessários para a identificação de novos alvos terapêuticos. Neste sentido, nosso objetivo foi identificar os mecanismos moleculares e celulares da resposta imunológica que estão associados com a suscetibilidade de camundongos isogênicos, com mesma idade, sexo e mantidos nas mesmas condições ambientais, submetidos a sepse de mesma intensidade, e em decorrência identificar novos alvos para terapia. Inicialmente, observamos diferentes desfechos quando induzimos sepse de mesma intensidade pelo modelo de ligadura e perfuração do ceco (CLP) em camundongos isogênicos, do mesmo sexo, idade e criados nas mesmas condições ambientais. Embora não observarmos diferenças nas concentrações plasmáticas de citocinas após 6 horas da indução de sepse entre camundongos sobreviventes e não sobreviventes, nos tempos de 12 h, 24 h e 48 h, os camundongos que sobreviveram à sepse apresentaram concentrações reduzidas dessas citocinas, enquanto nos camundongos não sobreviventes essas concentrações permaneceram mais elevadas. De acordo com dados anteriormente publicados na literatura, observamos que camundongos não sobreviventes também apresentaram um aumento da concentração plasmática de biomarcadores de lesões hepáticas, renais e cardíacas e bacteremia. Além disso, estes camundongos apresentaram concentrações aumentadas de quimiocinas e citocinas nos pulmões, rins, coração, fígado e também no foco primário da infecção (cavidade peritoneal) 24h após CLP. Em seguida, isolamos leucócitos de camundongos sobreviventes e não sobrevivente após 12 h da indução de sepse e realizamos análise de single cell RNA sequencing. Através da avaliação dos dados obtidos por redução dimensional, identificamos várias populações de leucócitos e observarmos aumento da frequência de neutrófilos imaturos em camundongos não sobreviventes. Além disso, observamos que neutrófilos maduros de camundongos não sobreviventes apresentaram aumento da produção de mediadores próinflamatórios e expressão de Hif1a e Cd274, gene que codifica a proteína PD-L1. Na literatura é descrito que estas moléculas estão associadas com o aumento do tempo de sobrevivência de neutrófilos e aumento da produção de neutrophils extracellular traps, que provem lesões de órgãos. Além disso, é descrito que interferon gama (IFN-gama) é capaz de induzir a expressão de PD-L1 em neutrófilos e acarretar aumento da promoção de lesão pulmonar em modelo de endotoxemia por LPS. Neste sentido, demonstramos que INF-gama é capaz de induzir a expressão de Hif1a e PD-L1 em neutrófilos, e ainda que camundongos Ifng-deficientes são mais resistentes a sepse e apresentaram menor indução de PD-L1 em neutrófilos. Em conclusão, observamos que camundongos isogênicos que cresceram sob as mesmas condições ambientais, interessantemente apresentam diferentes suscetibilidades à sepse por CLP. Neste contexto, camundongos não sobreviventes apresentaram manutenção da elevada inflamação sistêmica e aumento de lesões de tecidos. Além disso, neutrófilos de camundongos não sobreviventes apresentam expressão aumentada de PD-L1 e Hif1a, que pode ser promovida pela sinalização de IFN-gama. Desta forma, a modulação negativa de IFN-gama, PD-L1 e Hif1a podem ser potenciais alvos terapêuticos para a sepse.