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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-1510-4980
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Perfil de reposta imunológica em lactentes: uso no diagnóstico, prognóstico e monitoração pós-terapêutica da toxoplasmose congênita
Alternate title (s): Perfil de reposta imunológica em lactentes com toxoplasmose congênita
Author: Araújo, Thádia Evelyn de
First Advisor: Martins Filho, Olindo Assis
First coorientator: Ferro, Eloisa Amália Vieira
First member of the Committee: Martins Filho, Olindo Assis
Second member of the Committee: Santos, Silvana Maria Eloi
Third member of the Committee: Angeloni, Mariana Bodini
Fourth member of the Committee: Alessio, Glaucia Diniz
Fifth member of the Committee: Freitas, Márcia Aires Rodrigues de
Summary: O diagnóstico precoce da toxoplasmose congênita (TC) representa um desafio importante em saúde pública. A busca de indicadores laboratoriais complementares para um diagnóstico precoce e mais sensível da infecção congênita tem sido considerada relevante para contribuir na tomada de decisão clínica e início imediato do tratamento, que reduz complicações posteriores. Aliado a isso, vários estudos tem abordado diferentes tipos de resposta imunológica, para melhor compreensão de como o organismo infectado responde a presença de T. gondii. Com isso, o presente trabalho teve dois objetivos: (i) realizar uma análise integrativa de parâmetros imunológicos na identificação de biomarcadores complementares para o diagnóstico precoce da TC em lactentes; e (ii) avaliar o impacto do tratamento etiológico precoce no perfil de biomarcadores celulares e moleculares na TC. Usando pequenos volumes de amostras de sangue total, o desempenho de mediadores solúveis no soro, fenótipos ex vivo de leucócitos circulantes e perfis de citocinas intracelulares após estímulos in vitro de curto prazo foram avaliados como plataformas de biomarcadores passo a passo simples ou combinadas. Os resultados mostraram que os níveis séricos de CXCL9 e as frequências de células T CD4+ CD25+ circulantes e células T CD4+ IFN-+ específicas de T. gondii, mensuradas no período de 30-45 dias após o nascimento apresentaram alta acurácia para distinguir lactentes infectados com T. gondii de controles saudáveis de mesma idade. Digno de nota foi o desempenho aprimorado (acurácia = 96%) obtido usando uma análise combinada passo a passo de células T CD4+ CD25+ e CXCL9. Além disso, a alta acurácia global (AUC = 0,9) com sensibilidade elevada (Se = 98%) também foi alcançada usando a frequência total de células T específicas de T. gondii produtoras de IFN- in vitro (∑ IFN-+ CD4+ e CD8+) como biomarcador de TC. Além disso, a análise in vitro de células T CD4+ IL5+ específicas de T. gondii e células NK IFN-+ exibiram uma alta acurácia para o prognóstico precoce de lesão ocular em lactentes com TC. Juntos, esses achados apoiam a relevância do emprego dos elementos da resposta imune celular como biomarcadores com potencial para endossar o diagnóstico precoce e o prognóstico da TC, contribuindo assim para um manejo clínico preciso e intervenção terapêutica eficaz. Em relação ao segundo objetivo, abordou-se a alteração da resposta imune de crianças com toxoplasmose congênita (TC) quanto à evolução da infecção e intervenção terapêutica. Lactentes com TC apresentaram alta contagem de monócitos, células T CD3- CD16-CD56High, CD3+ CD56+ e CD4+ um ano após o início do tratamento (TOXO1-yearAT). Números menores de células T CD3-CD16-CD56+ e TCRγδ+ foram especificamenteobservados em lactentes com lesões retinocoroidais (L (+)). Quando os lactentes foram classificados de acordo com o estado basal da lesão, a expansão das células T CD3-CD16- CD56High e CD4+ foi observada em L (+) que incluíam pacientes com lesões ativas, ativas/ cicatrizadas ou cicatrizadas. Lactentes que tiveram lesões ativas ou ativas/cicatrizadas apresentaram níveis maiores de monócitos, células T CD3-CD16+CD56+, CD3+CD56+, CD8+DR+ e TCRγδ+ e aqueles com lesões ativas/cicatrizadas ou cicatrizadas na classificação basal apresentaram aumento nos monócitos CD14+CD64+. Além disso, todos em L(+) aumentaram as células T CD4+ IFN-γ+ e IL-10+ enquanto L (-) aumentaram células NK produtoras de TNF, IFN-γ e IL-4, após estimulação com antígeno específico. Alterações persistentes em leucócitos em TOXO1-yearAT sugerem sequelas de longo prazo no sistema imunológico de lactentes com TC. Embora o tratamento tenha um impacto benéfico na mudança da lesão retinocoroidal para um estado cicatricial, a implementação de um programa de rastreamento pré-natal ativo para prevenir a transmissão da TC é necessária para minimizar o impacto a longo prazo dessa infecção no sistema imunológico. Em resumo, nossos dados obtidos mostram que o perfil de resposta imune que ocorre em lactentes com TC pode ser útil para a busca de novos biomarcadores diagnósticos e prognósticos e para o monitoramento pós-terapêutico dos pacientes tratados.
Abstract: The early diagnosis of congenital toxoplasmosis (CT) represents an important public health challenge. The search for complementary laboratory indicators for an early and more sensitive diagnosis of congenital infection has been considered relevant to contribute to clinical decision-making and immediate initiation of treatment, which reduces further complications. In addition, several studies have addressed different types of immune response, for a better understanding of how the infected organism responds to the presence of T. gondii. Thus, the present work had two objectives: (i) to perform an integrative analysis of immunological parameters in the identification of complementary biomarkers for the early diagnosis of CT in infants; and (ii) assess the impact of early etiological treatment on the profile of cellular and molecular biomarkers in CT. Using small volumes of whole blood samples, the performance of serum soluble mediators, ex vivo phenotypes of circulating leukocytes and intracellular cytokine profiles upon short-term in vitro stimuli were evaluated as single or combined stepwise biomarker platforms. Results showed that ex vivo serum levels of CXCL9, and the frequencies of circulating CD4+CD25+ T-cells and T. gondii-specific IFN-γ+CD4+ T-cells measured 30-45 days after birth presented high accuracy to distinguish T. gondii-infected infants from healthy age-matched controls (Global Accuracy/AUC = 0.9; 0.9 and 0.8, respectively). Of note was the enhanced performance (Accuracy = 96%) achieved by using a combined stepwise analysis of CD4+CD25+ T-cells and CXCL9. In addition, high global accuracy (AUC = 0.9) with elevated sensitivity (Se = 98%) was also reached by using the total frequency of in vitro IFN-γ-producing T. gondii-specific T-cells (∑ IFN-γ+ CD4+ & CD8+) as a biomarker of congenital toxoplasmosis. Furthermore, the analysis of in vitro T. gondii-specific IL5+CD4+ T-cells and IFN-γ+ NK-cells displayed a high accuracy for early prognosis of ocular lesion in infant with CT (Global Accuracy/AUC = 0.8 and 0.9, respectively). Together, these findings support the relevance of employing the elements of the cell-mediated immune response as biomarkers with potential to endorse early diagnosis and prognosis of congenital ocular toxoplasmosis to contribute for a precise clinical management and effective therapeutic intervention. Regarding the second objective, changes in immune response of children with congenital toxoplasmosis (CT) regarding infection evolution and therapeutic intervention was addressed. Infants with CT presented increased counts of monocytes, CD3-CD16-CD56High, CD3+CD56+ and CD4+ T-cells 1-year after treatment onset (TOXO1-yearAT). Smaller numbers of CD3-CD16-CD56+ and TCRγδ+ T-cells were specifically observed in infants with retinochoroidal lesions (L(+)). When infants were classified based onthe baseline status, expansion of CD3-CD16-CD56High and CD4+ T-cells were observed in L(+) who had active, active/cicatricial or cicatricial lesions. Infants who had active or active/cicatricial lesions display augmented numbers of monocytes, CD3-CD16+CD56+, CD3+CD56+, CD8+DR+ and TCRγδ+ T-cells and those with active/cicatricial or cicatricial at baseline displayed increase in CD14+CD64+ monocytes. Moreover, all L(+) had increased IFN-γ+ and IL-10+ CD4+ T-cells, while L(-) had increased ratios of TNF+, IFN-γ+ and IL-4+ NK-cells upon antigen-specific stimulation. Persistent alterations in leukocytes in TOXO1- yearAT suggest long-term sequels in the immune system of infants with CT. Although treatment had a beneficial impact in shifting the retinochoroidal lesion to a cicatricial state, the implementation of an active prenatal screening program to prevent CT transmission is necessary to minimize the long-term impact of this infection in the immune system. In summary, our data suggest that the immune response profile that occurs in newborns and infants with CT may be useful for the search for new diagnostic and prognostic biomarkers, and for post-therapeutic monitoring of treated patients.
Keywords: Biomarcadores
toxoplasmose congênita
resposta imune
lactentes
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas
Quote: ARAÚJO, Thádia Evelyn de. Perfil de reposta imunológica em lactentes: uso no diagnóstico, prognóstico e monitoração pós-terapêutica da toxoplasmose congênita - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.642
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.642
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33967
Date of defense: 25-Nov-2021
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