Characterization of the innate immune response to Alternaria infectoria

Abstract

Durante as últimas décadas, as infeções fúngicas têm emergido como doenças de elevado risco para a vida humana, principalmente devido ao aumento da população imunocomprometida. Por esta razão, Alternaria infectoria revela-se como um agente patogénico raro e oportunista, sendo o género Alternaria um dos fungos mais comuns no ar, o que por sua vez, pode originar várias manifestações de doença. O sistema imunitário do hospedeiro é o principal determinante de quais serão as formas particulares de doença que se irão desenvolver após a exposição aos fungos. Tradicionalmente considerada apenas como a primeira linha de defesa, a imunidade inata recebeu recentemente renovada atenção, pois, apesar de uma certa falta de especificidade, nela reside a distinção entre próprio e não-próprio, eventualmente levando à ativação de mecanismos imunes adaptativos pela geração de sinais únicos. Este trabalho teve o objetivo principal de caracterizar a resposta imune inata de macrófagos à presença de A. infectoria. No âmbito deste objetivo mais amplo inclui-se o estudo da interação entre os esporos de A. infectoria e macrófagos, assim como o papel dos recetores de adenosina A2A na resposta do macrófago à infeção com esporos de A. infectoria. A conclusão mais importante tirada deste trabalho é que os esporos de A. infectoria, não desencadeiam uma resposta pró-inflamatória em macrófagos. Em primeiro lugar, não foi encontrado um aumento na produção e libertação de TNF-α durante a infeção de macrófagos por esporos de A. infectoria. Em segundo lugar, a expressão do gene Adora 2a não se alterou com a infeção de macrófagos por esporos. E em terceiro lugar, os níveis de ATP extracelular não aumentaram substancialmente com a infeção. Além disso, o reconhecimento pelos macrófagos de esporos de A. infectoria demonstrou ser independente da sinalização de TLR2, enquanto os recetores de adenosina A2A se acumularam em grupos durante a infeção com esporos. Concluiu-se também que, embora a fagocitose de esporos por macrófagos seja um processo muito rápido, por um lado a germinação em esporos internalizados não é retardada, por outro não ocorre a paragem da divisão celular de macrófagos, apesar de conterem esporos internalizados. Quanto mais se descobre sobre as interações entre fungos e o sistema imunitário, melhor são as probabilidades de desenvolver antifúngicos mais eficazes.

Over the last decades, fungal infections emerged as life-threatening diseases, mainly due to the increase of the immunocompromised population. For this reason, Alternaria infectoria comes forth as a rare opportunistic pathogen, which by being one of the most common airborne pathogens, can give rise to numerous manifestations of human disease. The host immune system is a major determinant of which particular forms of disease will develop after exposure to fungi. Traditionally considered only as the first line of defence, innate immunity has recently received renewed attention because, despite a certain lack of specificity, it effectively distinguishes between self and non-self, eventually leading to the activation of adaptive immune mechanisms by the generation of unique signals. This work had the main goal of characterizing the innate immune response of macrophages to A. infectoria, a rare yet opportunistic human pathogen. Included in this broader objective are the study of A. infectoria conidia-macrophage interaction and the role of A2A adenosine receptors in the macrophage response to A. infectoria conidia infection. The most important conclusion drawn is that A. infectoria conidia do not trigger a proinflammatory response in macrophages. Firstly, no increase in the production and release of TNF-α was found during A. infectoria conidia infection of macrophages. Secondly, the Adora 2a gene expression did not change with the macrophage infection by conidia. Thirdly, extracellular ATP levels did not increase substantially with A. infectoria conidia infection. In addition, A. infectoria conidia recognition by macrophages proved to be independent from TLR2 signaling, while A2A adenosine receptors were found to accumulate in clusters during conidial infection. Moreover, we conclude that regardless of the engulfment of conidia by macrophages, a very fast process, macrophages neither delayed germination in phagocytosed conidia, nor did they stop mitotic division, even while containing internalized conidia. The more is discovered about the interactions between fungi and the immune system, the better are the chances of develop more effective antifungal agents.