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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81843| Tipo: | Tese |
| Título: | O papel do proteoglicano de sulfato de condroitina (CSPG4) na infecção por Clostridioides difficile e na mediação dos efeitos das toxinas A e B na Glia entérica |
| Título em inglês: | The role of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG4) in Clostridioides difficile infection and in mediating the effects of toxins A and B on enteric glia |
| Autor(es): | Marques, Francisco Maick dos Santos |
| Orientador: | Leitão, Renata Ferreira de Carvalho |
| Palavras-chave em português: | Clostridioides difficile;Sistema Nervoso Entérico;Infecções por Clostridium |
| Palavras-chave em inglês: | Clostridioides difficile;Enteric Nervous System;Clostridium Infections |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | MARQUES, Francisco Maick dos Santos. O papel do proteoglicano de sulfato de condroitina (CSPG4) na infecção por Clostridioides difficile e na mediação dos efeitos das toxinas A e B na Glia entérica. Tese (Doutorado em Ciências Morfofuncionais) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/ 81843. Acesso em: 06 ago. 2025. |
| Resumo: | A infecção por Clostridioides difficile (ICD) configura-se como um crescente problema de saúde pública, caracterizado por colite grave, alta taxa de recorrência e elevados custos para os sistemas de saúde. Nos últimos dez anos têm sido observados, em âmbito global, um aumento significativo de casos adquiridos na comunidade e na população pediátrica, grupo anteriormente considerado de menor vulnerabilidade. Embora a maioria dos estudos tenha se concentrado nos efeitos agudos da infecção e no impacto sobre as células epiteliais intestinais, os efeitos da ICD sobre a glia entérica, que é um importante componente do sistema nervoso entérico envolvido na homeostase e na motilidade intestinal, bem como as consequências de longo prazo associado á exposição as toxinas do C. difficile, permanecem pouco explorados. Este estudo teve como objetivo investigar o papel do receptor proteoglicano de sulfato de condroitina 4 (CSPG4) na mediação dos efeitos das toxinas A (TcdA) e B (TcdB) do C. difficile sobre as células gliais entéricas. Inicialmente, foi realizada uma análise exploratória no banco público de dados de sequenciamento de RNA, por meio da plataforma Single Cell Portal, com o intuito de caracterizar os perfis de expressão gênica de diferentes receptores de toxinas do C. difficile (Cspg4, Pvrl3, Fzd1, Lrp1, Fzd2, Tfpi, Fzd7 e Ldlr) em células gliais entéricas do cólon de camundongos e humanos. A distribuição desses receptores em células gliais de ratos (CRL2690) foi identificado por meio da técnica do PCR em tempo real (qPCR). Também foi investigado o impacto da exposição a TcdA (50 ng/mL) ou TcdB (1 ng/mL) na expressão desses receptores em células da linhagem enteroglial após 2, 12 e 18 horas de incubação com essas toxinas. A distribuição do CSPG4 em amostras de intestino grosso de humanos e camundongos, infectados ou não por C. difficile foi analisada por imunohistoquímica. In vitro, para investigar o envolvimento do CSPG4 na resposta inflamatória, morte celular e senescência provocados por TcdA e TcdB, as células gliais de ratos (CRL2690) foram incubadas com as toxinas, com ou sem pré-tratamento com o anticorpo anti-CSPG4 (0,001 μg/mL), cuja concentração foi previamente determinada por meio do ensaio de Anexina V. A expressão gênica de IL-6 e S100B, ambos considerados marcadores de inflamação, foi quantificada por qPCR, enquanto os níveis extracelulares de S100B foram determinados por ELISA. A ativação dos fatores de transcrição NFκB e STAT3, bem como a atividade da β-galactosidase associada à senescência (SA-β-Gal), foram avaliadas por imunofluorescência. Os resultados demonstraram que a glia entérica de camundongos, ratos e humanos expressam constitutivamente todos os receptores para as toxinas do C. difficile. CSPG4 de forma constitutiva, com aumento significativo de sua expressão após a exposição às toxinas. Também foi observada maior expressão do receptor no plexo mioentérico de camundongos infectados por C. difficile em relação ao grupo não infectado. O bloqueio do CSPG4 reduziu a liberação de IL-6 e S100B, bem como a translocação nuclear de NFκB e STAT3 induzidas por TcdB. Embora a apoptose induzida por TcdB não tenha sido afetada, o fenótipo de senescência celular foi significativamente atenuado pela inibição do receptor. Em conjunto, os dados indicam que o CSPG4 desempenha um papel relevante na resposta da glia entérica à infecção por C. difficile, especialmente na modulação de vias inflamatórias e de senescência, configurando-se como um potencial alvo terapêutico para mitigar os efeitos deletérios das toxinas bacterianas sobre o sistema nervoso entérico. |
| Abstract: | Clostridioides difficile infection (CDI) is a growing public health problem, characterized by severe colitis, a high recurrence rate, and significant costs to healthcare systems. Over the past ten years, a significant increase in community-acquired cases and in pediatric patients, a group previously considered less vulnerable, has been observed globally. Although most studies have focused on the acute effects of infection and its impact on intestinal epithelial cells, the effects of CDI on enteric glia, an important component of the enteric nervous system involved in homeostasis and intestinal motility, as well as the long-term consequences associated with exposure to C. difficile toxins, remain poorly explored. This study aimed to investigate the role of chondroitin sulfate proteoglycan receptor 4 (CSPG4) in mediating the effects of C. difficile toxins A (TcdA) and B (TcdB) on enteric glial cells. Initially, an exploratory analysis of the public RNA sequencing database using the Single Cell Portal platform was performed to characterize the gene expression profiles of different C. difficile toxin receptors (Cspg4, Pvrl3, Fzd1, Lrp1, Fzd2, Tfpi, Fzd7, and Ldlr) in enteric glial cells from the colon of mice and humans. The distribution of these receptors in rat glial cells (CRL2690) was identified using real-time PCR (qPCR). The impact of exposure to TcdA (50 ng/mL) or TcdB (1 ng/mL) on the expression of these receptors in enteroglial cells after 2, 12, and 18 hours of incubation with these toxins was also investigated. The distribution of CSPG4 in large intestine samples from humans and mice, infected or not with C. difficile, was analyzed by immunohistochemistry. In vitro, to investigate the involvement of CSPG4 in the inflammatory response, cell death, and senescence caused by TcdA and TcdB, rat glial cells (CRL2690) were incubated with the toxins, with or without pretreatment with anti-CSPG4 antibody (0.001 μg/mL), whose concentration was previously determined by the Annexin V assay. Gene expression of IL-6 and S100B, both considered markers of inflammation, was quantified by qPCR, while extracellular S100B levels were determined by ELISA. Activation of the transcription factors NFκB and STAT3, as well as senescence-associated β-galactosidase (SA-β-Gal) activity, were assessed by immunofluorescence. The results demonstrated that enteric glia from mice, rats, and humans constitutively express all receptors for C. difficile toxins. CSPG4 constitutively upregulated, with a significant increase in its expression after exposure to toxins. Higher receptor expression was also observed in the myenteric plexus of C. difficile-infected mice compared to the uninfected group. CSPG4 blockade reduced the release of IL-6 and S100B, as well as the nuclear translocation of NFκB and STAT3 induced by TcdB. Although TcdB-induced apoptosis was not affected, the cellular senescence phenotype was significantly attenuated by receptor inhibition. Taken together, the data indicate that CSPG4 plays a relevant role in the enteric glial response to C. difficile infection, particularly in modulating inflammatory and senescence pathways, constituting a potential therapeutic target to mitigate the deleterious effects of bacterial toxins on the enteric nervous system. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81843 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0003-3920-904X |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/9520494157635093 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0003-0202-771X |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/5213035069793195 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DMO - Teses defendidas na UFC |
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