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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Avaliação de alterações estruturais e funcionais das junções tight na doença do enxerto contra o hospedeiro (DECH) aguda : Evaluation of structural and functional changes of tight junctions in acute graft-versus host disease (GVHD)
Title Alternative: Evaluation of structural and functional changes of tight junctions in acute graft-versus host disease (GVHD)
Author: Costa, Loredana Nilkenes Gomes da, 1986-
Advisor: Paula, Erich Vinicius de, 1972-
Abstract: Resumo: INTRODUÇÃO: A doença do enxerto contra o hospedeiro aguda (DECHa) é a maior causa de morbidade e mortalidade precoce no transplante de células tronco hematopoéticas (TCTH). A quebra da barreira epitelial intestinal na fase inicial do TCTH é reconhecida como um evento fisiopatológico crítico para a DECHa. Esta quebra permite a translocação de antígenos da luz intestinal para submucosa e estimula a ativação de linfócitos T do doador, os quais atuam como efetores da resposta imune responsável pela DECHa. O epitélio intestinal mantém sua função de barreira através de complexos juncionais, entre os quais as junções tight (JT). Estes complexos multiproteicos dinâmicos regulam a passagem de solutos, mediante a ativação de vias se sinalização por estímulos do meio externo. Nos últimos anos, as interações proteicas e os estímulos responsáveis pela regulação funcional das JT foram descritos detalhadamente, permitindo a exploração destes mecanismos nas doenças em que a quebra da barreira epitelial apresenta papel relevante. Apesar destes avanços, aspectos fundamentais da fisiopatologia da DECHa, tais como os mecanismos celulares e moleculares que permitem a translocação de antígenos do lúmen intestinal, e os mecanismo efetores finais que resultam em diarreias profusas, ainda não foram elucidados. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo de explorar alterações estruturais e funcionais da barreira epitelial intestinal na DECHa com foco em proteínas das junções tight. Paralelamente, utilizamos o mesmo modelo para estudar o efeito do heme, uma molécula que atua como ativador da resposta imune inata ou DAMP ("Danger associated molecular pattern") em outros contextos inflamatórios, sobre a barreira epitelial intestinal. RESULTADOS: Inicialmente, a análise retrospectiva das biopsias de 25 pacientes com DECHa GI permitiu caracterizar a associação da gravidade clínica dessa condição com a perda acentuada de criptas intestinais, mas não foi suficiente para avaliação da estados das JT. A avaliação mais detalhada destas estruturas no contexto da DECHa GI foi realizada através da imunofluorescência com marcação para a proteína da JT ZO-1, e por microscopia eletrônica, que evidenciaram alterações compatíveis com perda da integridade destas junções por ambas metodologias. Em seguida, demonstramos que o soro de pacientes com DECHa GI colhido após o condicionamento retardou a recuperação da integridade da barreira epitelial tendo como referência o efeito do soro colhido antes do condicionamento sobre esta mesma barreira. Além disso, o soro causou mudanças na localização da proteína ZO-1, que representa um elemento fundamental das JT. No que diz respeito aos efeitos do heme sobre a integridade da barreira epitelial intestinal, pudemos demonstrar que o heme foi capaz de induzir uma redução duradoura da integridade da barreira epitelial, e que heme e LPS possuem efeito sinérgico de quebra da barreira epitelial nestas células. CONCLUSÃO: Neste estudo, descrevemos as alterações histológicas mais frequentemente observadas em pacientes com DECHa GI, e apresentamos evidências morfológicas e funcionais da quebra da barreira epitelial intestinal como um dos mecanismos envolvidos com a fisiopatologia da DECHa. Paralelamente, também demonstramos o efeito do heme sobre a barreira epitelial intestinal, bem como sua sinergia com o LPS

Abstract: INTRODUCTION: Acute host graft disease (GVHD) is the major cause of early morbidity and mortality in hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). The breakdown of the intestinal epithelial barrier in the early phase of HSCT is recognized as a critical pathophysiological event for GVHD. This break allows the translocation the lumen of the intestinal to submucosal and stimulates the activation of donor T lymphocytes, which act as effectors of the immune response responsible for the GVHD. The intestinal epithelium maintains its barrier function through junctional complexes, among which the tight junctions (TJ). These dynamic multiprotein complexes regulate the passage of solutes, through the activation of pathways and signaling by stimuli from the external environment. In recent years, the protein interactions and the stimuli responsible for the functional regulation of TJ have been described in detail, allowing the exploration of these mechanisms in diseases in which the breakdown of the epithelial barrier plays a relevant role. Despite these advances, fundamental aspects of the pathophysiology of GVHD, such as the cellular and molecular mechanisms that allow the translocation of intestinal lumen antigens, and the final effector mechanisms that result in profuse diarrhea, have not yet been elucidated. In this context, this work aimed to explore structural and functional alterations of the intestinal epithelial barrier in the GVHD with a focus on tight junction proteins. In parallel, we used the same model to study the effect of heme, a molecule that acts as an activator of the innate immune response or DAMP (Danger associated molecular pattern) in other inflammatory contexts, on the intestinal epithelial barrier. RESULTS: Initially, the retrospective analysis of the biopsies of 25 patients with intestinal GVHD allowed characterizing the association of the clinical severity of this condition with the marked loss of intestinal crypts, but it was not enough to evaluate the TJ states. The more detailed evaluation of these structures in the context of the intestinal GVHD was performed by immunofluorescence with labeling for TJ ZO-1 protein, and by electron microscopy, which evidenced alterations compatible with loss of the integrity of these joints by both methodologies. Next, we demonstrate that serum from patients with intestinal GVHD harvested after conditioning delayed the recovery of epithelial barrier integrity based on the effect of serum harvested prior to conditioning on this same barrier. In addition, the serum caused changes in the localization of the ZO-1 protein, which represents a fundamental element of the TJ. Regarding the effects of heme on the integrity of the intestinal epithelial barrier, we could demonstrate that heme was able to induce a lasting reduction in the integrity of the epithelial barrier, and that heme and LPS have a synergistic effect of breaking the epithelial barrier in these cells. CONCLUSION: In this study, we describe the histological changes most frequently observed in patients with intestinal GVHD, and present morphological and functional evidence of intestinal epithelial barrier breakage as one of the mechanisms involved with the pathophysiology of GVHD. In parallel, we also demonstrated the effect of heme on the intestinal epithelial barrier, as well as its synergy with LPS
Subject: Doença enxerto-hospedeiro
Transplante de células-tronco hematopoéticas
Proteínas de junções íntimas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: COSTA, Loredana Nilkenes Gomes da. Avaliação de alterações estruturais e funcionais das junções tight na doença do enxerto contra o hospedeiro (DECH) aguda: Evaluation of structural and functional changes of tight junctions in acute graft-versus host disease (GVHD). 2019. 1 recurso online (113 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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