2013 Inmunopatogénesis de la leishmaniasis Postgrado Parasitología UCV

Inmunopatogénesis de la leishmaniasis

Felix J. TapiaInstituto de Biomedicina

Facultad de MedicinaUniversidad Central de

Venezuela

Postgrado Parasitología 5 de marzo de 2013

Coinfección Leishmaniasis y VIH

Clasificación del Género Leishmania

Leishm ania (L.) V iannia (V .)

Leishm ania

Complejodonovani tropica mexicana hertigi braziliensis

EspecieL.(L.) donovani L.(L.) tropica L.(L.) mexicana L.(L.) hertigi L.(V.) braziliensisL.(L.) infantum L.(L.) aethiopica L.(L.) amazonensis L.(L.) deani L.(V.) peruvianaL.(L.) chagasi L.(L.) major L.(L.) pifanoi L.(V.) panamensisL.(L.) archibaldi L.(L.) gerbilli L.(L.) garhami L.(V.) guyanensis

L.(L.) venezuelensis L.(V.) lainsoniL.(L.) aristidesi L.(V.) naiffiL.(L.) enrietti L.(V.) shawi

L.(V.) equatorensis L.(V.) colombiensis

Género

SubGénero

Mendoza, Shaw, Tapia, 1986

Desarrollo de la infección por Leishmania sp.

Leishmaniasiscutánea crípticaasintomática

Reaccióncutáneasin lesión

Sitio primario de infección

Reacción cutánea menor o ausente

Leishmaniasisvisceral crípticaasintomática

Lesión cutánea única

Leishmaniasisvisceral Kala-Azar L.donovaniL. infantum/L. chagasi

metástasisLeishmaniasis mucocutánea (LMC) L. (V.) braziliensis L. (V.) panamensis

Leishmaniasis cutánea difusa (LCD) L. (L.) amazonensis L. (L.) aethiopica

Leishmaniasis cutánea localizada (LCL) L. (L.) mexicana L. (V.) braziliensis L. (V.) guyanensis

MUERTE

Cura terapéutica

PKDL

Cura expóntanea o terapéutica L. (L.) mexicana L. (V.) braziliensis L. major L. tropica

Douglas Barker

Leishmaniasis Tegumentaria

C57BL/6IFN-

BALB/cIL-4

LCL

Formas Intermedias

LCM LCI

LCD

DBAIFN / IL-4

Modelo múrido de Leishmaniasis Cutánea Americana

C57BL/6 BALB/c

Th1IFN-

Th2IL-4

L. mexicanaMHOM/BZ/82/BEL21

Sánchez et al. Acta Micros 1993, 2: 180-187Aguilar-Torrentera et al. Am J Trop Med Hyg 2002, 66: 273–279

Díaz et al. Clin Exp Dermatol 2003, 28: 288-293

LCL LCD

Th1

Th1+

Th2 Th2

LMC

MHC-II

ICAM-1

LFA-1

Terabe M, Kuramochi T, Hatabu T, Ito M, Ueyama Y, Katakura K, Kawazu S, Onodera T, Matsumoto Y. Non-ulcerative cutaneous lesion in immunodeficient mice with Leishmania amazonensis infection. Parasitol Int 1999, 48:47-53

Terabe M, Kuramochi T, Ito M, Hatabu T, Sanjoba C, Chang KP, Onodera T, Matsumoto Y. CD4(+) cells are indispensable for ulcer development in murine cutaneous leishmaniasis. Infect Immun 2000, 68:4574-4577

Fases de la Regulación Cutánea

Activación Inmunoestimulación Fase Efectora

DesafíoCaptura de antígenoMigración

Presentación de antígenoExpansión clonalReclutamiento

RetenciónProliferaciónSupresión

Tapia, Fermín, Corado, 2000

El péptido antimicrobiano LL-37 y su efecto en leishmaniasis

• Péptido antimicrobiano LL-37

Superficie

Queratinocitos

Neutrófilos

Mastocitos

El LL-37 también tiene actividad quimiotáctica por el receptor FPRL-1 (formyl peptide receptor like 1) (de Yang y col., 2000).

Induce quimiocinas inflamatorias y sus receptores en monocitos y células epiteliales (Scott y col., 2002).

Aumenta la endocitosis e induce la activación de CDs (Davidson y col., 2004).

Inhibe la RI inducida por LPS y por IFN (Cirioni y col., 2006; Nijnik y col., 2009).

Birgitta Agerberth Gudmundur H. Gudmundsson

Expresión de LL-37 en pacientes con LCL

Nilka L. Díaz

B

A

A) Promastigotes L. mexicana sin tratamiento.

B) Promastigotes L. mexicana + LL-37 12 M

Efectos del péptido antimicrobiano LL-37 sobre L. mexicana

Hernández y col., 1992. Actividad leishmadicida de dermaceptinaBera y col., 2003. Indolicidina

Nilka L. Díaz

Barra: 1μm

LL-37 5µMLL-37 5µMControlControl

LL-37 20µMLL-37 20µMLL-37 10µMLL-37 10µM

Nilka L. Díaz – Héctor Finol

acidocalcisomasmitocondria flagelo núcleo

Efectos del péptido antimicrobiano LL-37 sobre la fagocitosis de L. mexicana por CD derivadas de médula ósea

Davidnson y col., 2004. LL-37 Aument de actividad fagocítica de CD

Pérez-Cordero y col., 2011. AMPs tienen actividad sobre amastigotes de L. panamensis en CDs

2 240

10

20

30

40

50Sin LL-37

LL-37 1MLL-37 2MLL-37 5M

*

Tiempo (h)

% d

e cé

lula

s d

end

ríti

cas

infe

ctad

as

2 240

2

4

6Sin LL-37

LL-37 1MLL-37 2MLL-37 5M

** *

Tiempo (h)

Par

ásit

os p

or c

élul

a

A

B

Sin LL-37

LL-37 1µM

Nilka L. Díaz

Efectos del péptido antimicrobiano LL-37 sobre la proliferación

Nijnik y col., 2009. LL-37 inhibe la proliferación de células esplénicase+ LPS y efectos de IFN-en CPA

CFSE

Control de fluorescencia

Antígeno + LL-37 1 µM Antígeno + LL-37 5 µMAntígeno de L. mexicana

LL-37 2 µM

Antígeno + LL-37 2 µM

Sin estímuloCélulas esplénicas

+ estímulo

Proliferación

Sin estímuloLL-37 2uMAntígenoAg+ LL-37 1uMAg+LL-37 2uMAg+LL37 5uM

10

30

50

70Sin estímulo

LL-37 2MAntígeno

Ag+ LL-37 1MAg+LL-37 2MAg+LL37 5M

pro

life

raci

ón

(%

)

**

Nilka L. Díaz

• Los resultados indican que el péptido antimicrobiano LL-37 tiene actividad leishmanicida a altas concentraciones y actividad inmuno-reguladora a bajas concentraciones.

• Esta acción induce aumento en la captura del parásito por macrófagos y células dendríticas

• Además induce un aumento en la proliferación leucocitaria frente a antígenos del parásito.

Péptido antimicrobiano LL-37 - Sumario






Tapia, Fermín, Corado, 2000

Células Dendríticas

Células Dendríticas CD205+ en epidermis múrida

Células Dendríticas CD1a+ en epidermis humana Célula Dendrítica CD1a y Linfocitos T CD4+

sangresangre

CélulaPrecursora

epitelio

linfático

CD inmaduras

CD maduras

ganglio linfático

Las células de Langerhans son el prototipoclásico de células dendríticas

Subtipos y Funciones de Células Dendríticas

Linaje de las Células Dendríticas

Célula MadreMédula ósea

Precursormieloide

CDgranulocitomonocito

CD

Precursorlinfoide

B

NK

CD

T

CD34+

CD14+

Célula deLangerhans

Célula DendríticaIntersticial

Célula DendríticaConvencional

Célula DendríticaPlasmacitoide

sangresangre

CélulaPrecursora

epitelio

linfático

CD inmaduras

CD maduras

ganglio linfático

CD plasmocitoides

Transferencia de antígenos en órganos linfoides secundarios

CD1a CD83 IL-100

250

500

750LCLICLDCL

célu

las/

mm

2

Densidad de Células Dendríticas que expresan CD1a, CD83 yIL-10 en lesiones de leishmaniaisis cutánea americana

Díaz et al., 2002

CDsM CDsP

Células Dendríticas en sangre periférica de pacientes con Leishmaniasis Cutánea Americana

CDs totales (HLADR+ LIN-1-)CDsM (HLADR+LIN-1-CD11c+) CDsP (HLADR+LIN-1-CD123+)CDs activadas y maduras (CD83+ y CD86+)

Orquídea L. Rodríguez

Factores de Transcripción que regulan la diferenciación de linfocitos T

Th17 Th1

iTreg Th2

T virgenCD4

RORɣt/Stat3 T-bet/Stat4

FoxP3/Stat5 Gata3/Stat5

IL-21IL-17ªIL-17fIL-22(IL-10)

TGFβIL-35IL-10

IFNɣIL-2Ltα(IL-10)

IL-4IL-5IL-13IL-25AmfiregulinaIL-10

CDs CD83+activadas

0

20

40

60

80

100

120

CDs M CD83+ CDs P CD83+

% A

ctiva

ción

LCA

CE

CS

*

*

**

*p 0,0001 en comparación con el grupo CS

**p 0,001 en comparación con el grupo LCA

**

Activación de CDsM que CDsP en LMCMaduración de CDsP que CDsM en LMC

Orquídea L. Rodríguez

Células dendríticas mieloides y plasmocitoides en pacientes LMC

CDs CD86+maduras

*p 0,0001 en comparación con el grupo LCA

0

10

20

30

40

50

60

70

CDs M CD86+ CDs P CD86+

% M

adur

ació

n

LCA

CE

CS

*

**

***

**p 0,001 en comparación con el grupo CS

Factores de transcripción en linfocitos T de pacientes LMC relacionados con la activación de subtipos de CDs de

sangre periférica

0

20

40

60

80

100

120

CDsM CD83+ CDsM CD83-

% P

acie

ntes T-bet

GATA-3

FOXP-3

ROR-gt

0

20

40

60

80

100

120

CDsP CD83+ CDsP CD83-

% P

acie

ntes T-bet

GATA-3

FOXP-3

ROR-gt

A) CDs Mieloides B) CDs Plasmocitoides

Orquídea L. RodríguezT-bet > Th1Gata3 > Th2FoxP3 > TregROR gt > Th17

CD11cCD83

CD123CD83

CD11c_CD86

CD123_CD86

CD3-FOXP3CD4-FOXP3

linf-FOXP3CD3-GATA3

CD4_GATA3

linf-GATA3

CD3-TbetCD4-Tbet

linf-Tbet

CD3-RORCD4-ROR

linf-ROR

LCA

LCA

LCA

LCA

LCALCACE

CE

CE

CS

CS

CS

CS

CSCS

-1,6 1,6 3,2 4,8 6,4 8,0 9,6 11,2

Component 1

-1,6

-0,8

0,8

1,6

2,4

3,2

4,0

4,8

Co

mp

on

en

t2

•CDsM CD83 con FOXP-3, GATA-3 y ROR-t•CDsP CD86 correlaciona + con T-bet

T-bet > Th1Gata3 > Th2FoxP3 > TregROR gt > Th17

Análisis multivariado en sangre de LMC

Correlación entre la maduración y activación de CDsM y CDsP y los factores de transcripción en linfocitos T

Análisis multivariado en sangre de LMC

Correlación entre la maduración y activación de CDsM y CDsP y los factores de transcripción en linfocitos T

Modelo de estrés agudo

2

3

4

5

6

foot

pad

thic

knes

s (m

m)

1

2

3

4

5

6

2hr stress & healthy

2hr stress & infect8hr stress & infectinfect without stress

Progresión de la infección por L. (L.) mexicana en ratones BALB/c y C57BL/6 sometidos a estrés agudo

Progresión de la infección por L. (L.) mexicana en ratones BALB/c sometidos a estrés agudo

0.0 4.0 8.0 12.00

250

500

750

1000

0

1000

2000

0 sem 4 sem 8 sem

weeks of infection

cells

/mm

2

2hr estrés sanos

2hr estrés infectados8hr estrés infectadosSin estrés infectados

Densidad de células de Langerhans en grupos experimentales de BALB/c y C57BL/6

Células de Langerhans Iad+ en epidermis separada de ratones BALB/c infectados con L. (L.) mexicana

No estresado Estresado por 2 hr

Gracias@ftapia

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http://felixjtapia.org/blog/

http://saber.ucv.ve/

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