O papel da melanina e da lacase 1 de Cryptococcus neoformans na inflamação e morte celular de macrófagos humanos

Abstract

Cryptococcus neoformans é o agente mais comum da criptococose. Anualmente, ocorrem cerca de 152 mil novos casos de criptococose, sendo que 73% destes levam à morte. C. neoformans é capaz de produzir melanina, que é catalisada pela enzima lacase 1 (LAC1). Embora a melanina em C. neoformans tenha um papel na sobrevivência do fungo no ambiente externo, este componente desenvolveu-se como um importante fator de virulência durante a interação com o hospedeiro mamífero, favorecendo a infecção. A cápsula de C. neoformans, fator de virulência mais crítico desse patógeno, já apresentou alguma interferência na inflamação e morte celular. No entanto, o papel da melanina e da LAC1 na inflamação e morte das células hospedeiras humanas permanece obscuro. Portanto, neste trabalho estudamos se a melanina e LAC1 intercedem em mediadores inflamatórios produzidos por macrófagos humanos e, consequentemente, na sua morte. A melanina causou menos fagocitose de células de levedura no início da infecção (2 h.p.i), mas não é possível notar diferença em leveduras internalizadas em períodos mais tardios (24 h.p.i). Já LAC1 parece não interferir na fagocitose. C. neoformans promoveu ativação da via NF-κB e IRF; entretanto, a melanina e o LAC1 não interferiram nesse processo. Pudemos notar que C. neoformans promove mais morte apenas nas primeiras horas de infecção, com quase três vezes mais apoptose em comparação com células sem infecção. Porém, na infecção tardia, a morte lítica é predominante e a apoptose quase inexistente com a interação de C. neoformans. A melanina diminui a apoptose tanto no início como na infecção tardia, enquanto a LAC1 aumenta a apoptose nos primeiros tempos, mas atenua a apoptose após 24 h.p.i. A caspase 8 (CASP8) é clivada e ativada no início da infecção e se mantém ao longo desta. Por outro lado, CASP1, CASP3 e GSDMD foram clivadas na infecção tardia. A ativação dessas proteínas provavelmente explica mais apoptose observada no início e morte lítica no final da infecção. Investigando qual fator do hospedeiro relacionado à inflamação poderia ser afetado pela infecção por C. neoformans, NLRP3, AIM2, CASP1 e CASP8 parecem estar envolvidos, uma vez que sua inibição afeta a fagocitose de células de levedura, aumenta a morte celular, embora diminua a apoptose, principalmente nas primeiras horas. Por outro lado, a inibição de CASP1 causou menos fagocitose e ligeiro aumento de morte no início, que foi mais pronunciado na infecção tardia. Porém, não conseguimos observar esses fenômenos na presença de melanina no início da infecção, enquanto a presença de LAC1 pode ser necessária para desencadear a morte por CASP8 sem afetar NLRP3 e AIM2. Portanto, melanina e LAC1 de C. neoformans poderiam afetar a inflamação e a morte celular, talvez mediada por NLRP3, AIM2 e CASP8 das células hospedeiras.