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Type: Tese
Title: Papel da via de sinalização S100B/RAGE na apoptose e gliose reativa induzida pelas toxinas A e B do Clostridioides difficile em células gliais entéricas
Authors: Costa, Deiziane Viana da Silva
Advisor: Brito, Gerly Anne de Castro
Keywords: Clostridium difficile;Sistema Nervoso Entérico;Subunidade beta da Proteína Ligante de Cálcio S100;Interleucina-6;Apoptose
Issue Date: 13-May-2019
Citation: COSTA, D. V. S. Papel da via de sinalização S100B/RAGE na apoptose e gliose reativa induzida pelas toxinas A e B do Clostridioides difficile em células gliais entéricas. 2019. 164 f. Tese (Doutorado em Ciências Morfofuncionais) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Brazilian Portuguese: A infecção por Clostridioides difficile (C. difficile) (ICD) continua a ser a causa mais comum de diarreia associada a antibióticos. As células gliais entéricas (CGEs) estão envolvidas na regulação da motilidade intestinal, inflamação e integridade da barreira epitelial intestinal. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi investigar as alterações na expressão de S100B por CGEs em tecidos intestinais de pacientes com ICD, bem como em modelos de camundongos, e o papel da sinalização de S100B/RAGE na expressão de S100B e IL-6, bem como na apoptose, induzidas por TcdA e TcdB em CGEs. A expressão de S100B foi examinada por imunohistoquímica em biópsias do cólon de pacientes com ICD ativa, tecidos cecais de camundongos infectados com VPI10463 e alça ileal de camundongo tratados com TcdA. Linhagem de células enterogliais CRL2690 (ATCC), provenientes do jejuno de ratos, foram incubadas com TcdA e TcdB para avaliar a viabilidade celular por meio do ensaio de MTT, a morfologia celular e a apoptose por um ensaio em tempo real. A expressão gênica de S100B, RAGE e IL-6 foi avaliada por qPCR. Os níveis de S100B extracelular foram avaliados por ELISA. A ativação de NFκB e STAT3 foi avaliada por imunofluorescência. Para investigar o papel da sinalização S100B/RAGE nos efeitos promovidos por TcdA e TcdB em CGEs, Pentamidina, FPSZM1, LY294002 e Galielalactona foram adicionados uma hora antes da incubação com as toxinas na presença ou ausência da proteína S100B recombinante. A expressão de S100B foi significativamente aumentada no íleo de camundongos expostos à TcdA, no ceco de camundongos infectados com C. difficile, bem como em biopsias colônicas de pacientes com ICD ativa. TcdA e TcdB diminuiram significativamente a viabilidade de CGEs, induziram arredondamento e apoptose em CGEs, bem como aumentaram a expressão gênica de S100B e IL-6, a liberação de S100B e a ativação de NFκB e STAT-3 em CGEs, mas não aumentaram a expressão de RAGE em comparação com o grupo de células controle. A pentamidina (10μM), um inibidor de S100B, suprimiu a expressão de S100B e IL-6 induzida por TcdA, mas não por TcdB. O FPSZM1 (30μM), um antagonista de RAGE, diminuiu significativamente a expressão gênica de IL-6 e S100B induzida por TcdA e TcdB em CGEs, bem como a apoptose induzida por TcdA. Enquanto o LY294002 (10μM), um inibidor de PI3K, diminuiu a expressão de IL-6, mas não a de S100B, induzida por ambas as toxinas. A galielalactona (10μM), um inibidor STAT-3, reduziu significativamente a expressão do gene S100B induzido por TcdA e TcdB, bem como a sua liberação e apoptose em CGEs. No entanto, a galielalactona foi incapaz de prevenir a apoptose induzida por TcdA e TcdB em CGEs na presença da proteína S100B (0,5 e 5μM). Além disso, S100B (0,5 e 5μM) estimulou a apoptose em CGEs de forma direta. Nossos achados sugerem que a sinalização S100B/RAGE/PI3K/NFκB está envolvida na expressão de IL-6 induzida por TcdA e TcdB. Adicionalmente, a via S100B/RAGE/STAT3 está envolvida na expressão de S100B e IL-6 e apoptose induzida por TcdB e expressão de S100B e apoptose induzida por TcdA. Um importante achado evidenciado no presente estudo é que apoptose induzida por TcdB parece ser mediada por S100B/STAT-3 de uma maneira independente de RAGE.
Abstract: Clostridioides difficile (C. difficile) infection (CDI) continues to be the most common cause of antibiotic-associated diarrhea. EGCs is involved in intestinal motility, inflammation, and barrier function. We investigated the alterations in enteric glial cell-derived S100B expression in intestinal tissues from patients with CDI, as well as, in the mouse models, and the role of S100B signaling in TcdA and TcdB-induced S100B and IL-6 expression and apoptosis in EGCs. Expression of S100B was examined by immunohistochemistry in colonic biopsies from patients with active CDI, cecal tissues of VPI10463-infected mice and mouse ileal loop treated with TcdA. Rat EGC line CRL2690 (ATCC) was incubated with TcdA and TcdB to evaluate cell viability through MTT assay, cell morphology and apoptosis by a live-cell real-time assay. Gene expression of S100B, RAGE and IL-6 was performed by qPCR. The levels of extracellular S100B were evaluated by ELISA. NFκB and STAT3 activation was evaluated by immunofluorescence. To investigate the role of S100B/RAGE signaling, EGCs were incubated with Pentamidine, FPSZM1, LY294002 and Galiellalactone 1h before toxins challenge in presence or absence of recombinant S100B protein. S100B expression was significantly increased in mouse ileal loop tissue treated with TcdA, in cecal tissues from C. difficile-infected mice, as well as, in colonic biopsies from patients with active CDI. TcdA and TcdB significantly decreased EGC viability, induced EGC rounding and apoptosis, as well as upregulated S100B and IL-6 gene expression, increased S100B release and induced NFκB and STAT-3 activation in EGCs, but did not increase RAGE expression compared with control cells. Pentamidine, a S100B inhibitor, suppressed TcdA, but not TcdB-induced S100B and IL-6 expression. FPSZM1, a RAGE antagonist, significantly decreased TcdB and TcdA-induced IL-6 and S100B gene expression in EGCs, as well as, TcdA-induced apoptosis. Whereas LY294002, a PI3K inhibitor, decreased IL-6 expression, but not S100B, induced by both toxins. Galiellalactone (10μM), a STAT-3 inhibitor, significantly reduced TcdB and TcdA-induced S100B gene expression, as well as its release, and apoptosis on EGCs. However, galiellalactone was unable to prevent apoptosis induced by TcdA and TcdB on EGCs in presence of S100B protein (0.5 and 5μM). In addition, S100B (0.5 and 5μM) induced apoptosis on EGCs by itself. Our findings suggest that S100B/RAGE/PI3K/NFkB signaling is involved in TcdA and TcdBinduced IL-6. In addition, S100B/RAGE/STAT-3 pathway is involved in TcdB-induced S100B and IL-6 expression and TcdA-induced S100B expression and apoptosis. Whereas apoptosis induced by TcdB appears to be mediated by S100B/STAT-3 in a RAGE-independent manner.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/58454
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