Study of differential expression of micrornas lung tissue of mice submitted to experimental infection by paracoccidioides brasiliensis

No Brasil, a infecção por Paracoccidioides brasiliensis (P. brasiliensis) é uma das principais causas de mortalidade em pacientes acometidos por micoses sistêmicas e um dos mais importantes modelos de estudo sobre micoses profundas. O processo inflamatório associado à presença do fungo no tecido pulmonar é o resultado de uma complexa interação entre os diferentes tipos de linfócitos e moléculas, relacionados aos diferentes padrões de resposta imune celular. Os microRNAs (miRNAs) são uma classe de pequenos RNAs não-codificantes e possuem de 19 a 25 nucleotídeos de comprimento. Recentemente descobertos, o papel desses pequenos RNAs não codificantes tem sido muito estudado, e está relacionado com a regulação pós-transcricional de diversos RNAs mensageiros (mRNAs). Neste estudo investigou-se a expressão diferencial de miRNAs do tecido pulmonar de camundongos e a sua relação com a progressão da infecção por P. brasiliensis. Para isso 12 camundongos BALB/c foram infectados com P. brasiliensis, espécie críptica S1, cepa Pb18, por via intravenosa caudal lateral (2,7 x107 células/mL) e 8 camundongos, sem estimulação, foram usados de controle. Após 28 e 56 dias, foram realizadas eutanásias e coleta dos pulmões para o estudo. Considerando que a infecção pulmonar é o principal sítio de infecção humana, este estudo investigou a expressão de miRNAs e a sua relação com aspectos imunológicos e histopatológicos no pulmão. A análise histológica foi realizada para detecção da presença de leveduras e do aspecto do parênquima pulmonar durante a infecção. As análises moleculares, avaliaram mudanças na expressão de mRNA das principais citocinas e dos principais fatores de transcrição relacionados aos perfis de células T em relação ao grupo controle, sendo: TBET para Th1, GATA-3 para Th2, ROR-ϒT para Th17 e FOXP3 para T regulatórias; e a regulação gênica pós-transcricional durante o processo inflamatório por meio de análise molecular de um painel com 84 miRNAs relacionados com a resposta inflamatória em camundongo. No 28° dia, foram observadas lesões infiltrativas por todo o parênquima pulmonar, com predomínio de leveduras e presença de macrófagos, linfócitos T e B indicando que houve uma progressão da inflamação nesse primeiro momento. Com 56° dias, o tecido apresentou um quadro controlado de infecção, com poucas leveduras e um aspecto histológico resolutivo. Foram identificados setenta e quatro miRNAs expressos diferencialmente, sendo que os miRNAs 126a-5p, 340-5p, 30b-5p, 19b-3p, 221-3p, 20a-5p, 130a-3p e 301a-3p, 466k foram regulados positivamente no 28º dia e os miRNAs let-7f-5p, let-7a-5p, 26b-5p, let-7e-5p e 369-3p foram regulados positivamente no 56º dia. De um modo geral esses miRNA estão envolvidos com os seguintes processos fisiológicos: resposta imune, proteção tecidual, regulação de proliferação celular e controle de apoptose. Os resultados deste estudo sugerem, pela primeira vez, uma possível relação dos miRNAs na regulação de processos celulares inflamatórios que ocorrem durante a resposta imune celular contra infecção de P. brasiliensis. In Brazil, the infection by Paracoccidioides brasiliensis (P. brasiliensis) is a major cause of mortality in patients suffering from systemic mycoses and one of the most important models of study on deep mycoses. The inflammatory process associated with the presence of the fungus in lung tissue is the result of a complex interaction between different types of cells and molecules related to different cellular immune response patterns. MicroRNAs (miRNAs) are a class of small non-coding RNAs, have 19 to 25 nucleotides in length. Recently discovered, the role of these small non-coding RNAs has been extensively studied, and is related to the post-transcriptional regulation of different messenger RNAs (mRNAs). In this study we investigated the differential expression of the miRNAs lung tissue of mice and its relationship with the progression of infection by P. brasiliensis. To this 12 BALB/c mice were infected with P. brasiliensis cryptic species S1, Pb18 strain, intravenously lateral tail (2.7 x107 cells/ml) and 8 mice, no stimulation, were used for control. After 28 and 56 days, they were carried out euthanasia and collection from the lungs to the study. Considering that pulmonary infection is the major site of human infection, this study investigated the expression of miRNAs and their relationship with immunological aspects and histopathological lung. Histological analysis was performed to detect the presence of yeast and appearance of the pulmonary parenchyma during infection. Molecular analysis evaluated changes in the regulation range (fold change) of mRNA of the main cytokines and key transcription factors related to T cell profiles in the control group, as follows: Tbet to Th1, Th2 to GATA-3, ROR -ΥT to Th17 and regulatory T for FOXP3; and post-transcriptional gene regulation during the inflammatory process through molecular analysis of a panel of 84 miRNAs associated with the inflammatory response in mice. After 28 days, infiltrative lesions were observed throughout the lung parenchyma, predominantly yeast and presence of macrophages, T and B lymphocytes indicating that there was a progression of inflammation that first time. With 56 days, the tissue showed a controlled framework of infection, with little yeast and a terminating histological appearance. Seventy-four differentially expressed miRNAs were identified, and the miRNAs 126a-5p, 340-5p, 5p-30b, 19b-3p, 221-3p, 20a-5p, 130a-301a-3p and 3p, 466k were upregulated in 28 day and miRNAs let-7f-5p, let-7a-5p, 26b-5p, let-7e-5p and 369-3p were upregulated after 56 days. Generally these miRNA are involved in physiological processes the following: immune response, tissue protection, the regulation of cell proliferation and apoptosis control. The results suggest for the first time a possible relationship of miRNAs in regulating inflammatory cellular processes that occur during cellular immune response against P. brasiliensis infection.