Raphael Sanches Peres.

Resumo em PortuguêsAs doenças inflamatórias intestinais (DIIs) constituem um grupo de doenças inflamatórias crônicas que afeta o trato gastrointestinal (GI), que inclui a doença de Crohn (DC) e a retocolite ulcerativa (RCU). Apesar da sua etiologia ser desconhecida, desequilíbrios da resposta imune do hospedeiro à microbiota intestinal associados à fatores genéticos e ambientais contribuem para a patogênese das DIIs. Devido à falta de um entendimento dos mecanismos moleculares e celulares envolvidos na patogênese das DIIs, a abordagem terapêutica mais adequada ainda é um desafio. Estudos recentes analisando populações celulares do intestino em nível de célula única forneceram informações relevantes relacionadas à patogênese das DIIs, bem como descreveram eventos associados com a resposta terapêutica. Apesar dos avanços, estes estudos ainda são limitados em resolução para caracterizar populações celulares encontradas em baixos números/frequências no tecido e na circulação. Além disso, as técnicas abordadas nestes estudos, como o sequenciamento de RNA em nível célula única (scRNA-seq), não permitem determinar a organização espacial tecidual e como ocorrem as interações entre os diversos tipos celulares presentes no intestino. Por exemplo, apesar das células T reguladoras (Tregs) serem descritas como componentes críticos na manutenção de respostas tolerogênicas e associadas com o desenvolvimento de DII, a heterogeneidade das Tregs na DII não é totalmente caracterizada e pouco está esclarecido como as interações de Tregs com outras células presentes no tecido contribuem tanto para a homeostase tecidual quanto para a deflagração e resolução da inflamação. Dentro desse contexto, este projeto propõe: i) produzir uma base de dados para a geração de hipóteses utilizando transcriptoma espacial em amostras de intestino de pacientes com DC e indivíduos saudáveis; ii) identificar as interações que ocorrem entre células Tregs e outros tipos celulares no intestino dos pacientes com DC e também em modelo experimental de colite; iii) realizar ensaios funcionais in vitro utilizando co-cultura de células isoladas do intestino e 3D-organoides para identificar quais interações afetam a função das células Tregs; iv) avaliar o potencial terapêutico dos alvos identificados em modelos experimentais de inflamação intestinal. Deste modo, esse projeto poderá fornecer novas informações relevantes sobre a patogênese das DIIs, especialmente da DC, que poderão ser utilizadas para o desenvolvimento de novas estratégias para a intervenção terapêutica e identificação de biomarcadores e/ou eventos associados com a resposta à terapia.

The human intestine contains a large number and diverse array of bacteria that contribute to health but when dysregulated can also promote disease. Recent studies in inflammatory arthritis including spondyloarthritis and rheumatoid arthritis suggest alterations in the intestinal microbiota and its interaction with the immune system may underlie disease. However whether these changes are causal or correlative and their mechanism of action remain to be established. The Inflammatory Arthritis Microbiome Consortium (IAMC) brings together a multi-disciplinary team to apply state of the art microbial sequencing, metabolomics, computational biology, high throughput culturing of human intestinal bacteria and advanced cellular and molecular immunology approaches to characterise the microbiota in inflammatory arthritis patients and establish its function in disease development, progression and response to therapy. By combining rigorous clinical studies with cutting edge computational and integrated functional analyses, the IAMC will bridge the gap between microbiome description and function, providing new insights into host microbial interactions in inflammatory arthritis that will provide a platform to facilitate the development of novel diagnostic and predictive tests and therapeutic strategies directly impacting on patient care.

Regulatory T (Treg) cells are critical for immune homeostasis and prevention of inflammatory disorders. Several studies in inflammatory bowel diseases (IBD) suggest that alterations in Treg function may underlie disese. In addition to functional alterations, changes in the composition of the Treg pool might drive disease, but Treg heterogeneity is poorly characterized. Previously, it was demonstrated that CD39+Treg cells comprise a subset of Tregs with higher suppressive capacity, and exhibit a higher resistance to phenotypic shifts than other Treg populations. Strikingly, CD39+Treg has been strongly associated with therapeutic efficacy in inflammatory diseases. However, little is known about the role of CD39+Treg responses in the context of IBD and its implication for therapeutic response. Using a translational approach, the work proposed herein will characterise the Tregs cells heterogeneity/diversity, and at the same time, to determine the influence of mucosal and circulating CD39+Treg in IBD pathogenesis, investigating their contribution to disease amelioration and response to anti-TNF therapy. In experimental colitis models, functional differences between CD39-Treg and CD39+Treg will be assessed, e.g., by adoptive transfer colitis. In parallel, bulk and single-cells RNA-seq analysis will be conducted on Treg sorted from biopsies and blood of IBD patients and healthy controls. To address the association of Treg with therapeutic response, collection of IBD patient material will be performed in a prospective manner, before patients go on to anti-TNF therapy. These patients will be followed up for their response to anti-TNF therapy and sequential samples collected over a course of at least 1 year. Single cell analysis (RNA-seq) will then be used to assess differences in the heterogeneity of the Treg population between anti-TNF treatment responders and non-responders. Furthermore, RNA-seq data will be leveraged to determine which molecular switches are induced by anti-TNF treatment as well as possible differences in Treg cells responses between responders and non-responders. Thus, this work will reveal the mechanisms by which Tregs, especially CD39+Treg subset, could modulate IBD, providing novel insights for the development of new therapies as well as novels perspectives for predicting possible biomarkers of prognosis and predictive of the anti-TNF response.

Inflammatory diseases are a complex and heterogeneous group of diseases that affect more than 10% of the world population. The current options for the treatment of inflammatory diseases are still limited and in some cases, ineffective due to limited understanding of the mechanisms underlying these diseases. The development of translational research by a center that can generate scientific knowledge and also identify new therapeutic targets of inflammatory diseases is imperative. The Center for Research in Inflammatory Diseases (CPDI) will be created with this goal.

A artrite reumatóide (AR) é doença autoimune crônica, de etiologia desconhecida, acometendo primordialmente as articulações sinoviais. Na etiopatogenia tomam parte as respostas imunes humoral e celular, através da ação de linfócitos autorreativos e de um ambiente inflamatório decorrente da produção aumentada de citocinas proinflamatórias. É bem reconhecido o papel da resistência à apoptose pelas células sinoviais no processo de cronificação e destruição tecidual na AR. Nas últimas décadas é crescente o conhecimento sobre os subtipos de linfócitos T, surgindo dois tipos de interesse para as doenças autoimunes Th17 e Treg (célula T regulatória). Am primeira tem papel no desencadeamento do processo autoimune, perdendo inportância no decorrer na doença, enquanto que a segunda é de grande importância na prevenção de fenômenos autoimunes. Há indícios na literatura sobre a importância do balanço entre células Th17 e Treg na evolução da AR. Ainda não há estudo comparando as proporções celulares de linfócitos T e suas taxas de apoptose na AR inicial e sob os tratamentos mais utilizados para AR metotrexato e medicações anti-TNF

As células T reguladoras (Tregs) são células envolvidas na manutenção da tolerância periférica por disporem de eficientes mecanismos supressores e, dessa forma, previnem o organismo do desenvolvimento da autoimunidade. Apesar do grande enfoque das Tregs no controle de diversas doenças auto-imunes, poucos trabalhos avaliam se falhas em seus mecanismos supressores contribuem com a patogênese dessas doenças, aqui objetivando investigar na Artrite Reumatóide (AR), uma doença autoimune associada ao padrão Th17. Nesse sentido, nosso interesse é focar a geração de adenosina, um potente modulador da resposta imune, como mecanismo de supressão de células Tregs CD4+CD39+ em pacientes artríticos não responsivos ao Metotexato (MTX); fármaco que mantém elevados os níveis de adenosina e comumente usado para o tratamento desta patologia. Dessa forma, espera-se que, esclarecendo como as células Tregs trabalham no sentido de suprimir a resposta efetora na AR, as quais previnem o paciente das lesões tissulares, possa abrir novas perspectivas para o desenvolvimento de intervenções terapêuticas mais fiáveis, nas quais podem interferir na gravidade e no quadro clínico da doença.

Nosso projeto de pesquisa é constituido de 2 sub-projetos que investigam: a) mecanismos envolvidos na gênese da dor inflamatória aguda e crônica assim como os mecanismos envolvidos nas açõesde diversos analgésicos, b) mediadores envolvidos na migração de leucócitos em diferentes modelos de inflamação imune. Em relação ao primeiro subprojeto pretende-se determinar o papel de citocinas, receptores Toll-like, taquicininas e C5a na sensibilização dos nociceptores na vigência de dor aguda e persistente em diversos modelos, incluíndo dor articular induzida por antígeno em animais imunizados. Em nível molecular pretende determinar as vias de sinalização e os fatores de trascrição envolvidos na sensibilização. Por outro lado, será investigado mecanismos moleculares envolvidos nas ações analgésicas de diferentes analgésicos, incluíndo morfina e canabinóides. b) Mediadores envolvidos na migração de diferentes modelos de inflamação imune. Quanto aos mecanismos envolvidos na migração de leucócitos pretende-se determinar quais citocinas, quimiocinas e seus receptores estão envolvidos no recrutamento de leucócitos em diferentes modelos de doenças inflamatórias bem como os mecanismos pelos quais estes mediadores induzem a migração. O papel modulador de mediadores gasosos, PGJ2, adenosina sobre a migração será tambem determinado. Pretende-se tambem determinar os mecanismos pelos quais salivas de insetos vetores modulam a resposta inflamatória.

A artrite reumatóide (AR) é doença autoimune crônica, de etiologia desconhecida, acometendo primordialmente as articulações sinoviais. Na etiopatogenia tomam parte as respostas imunes humoral e celular, através da ação de linfócitos autorreativos e de um ambiente inflamatório decorrente da produção aumentada de citocinas proinflamatórias. A destruição tecidual é promovida, entre outros, por enzimas e compostos reativos de oxigênio, em grande parte produzidos por neutrófilos ativados. O tratamento da doença baseia-se grandemente no uso de metotrexato e bloqueadores do TNF. Há poucos estudos sobre as funções dos neutrófilos do sangue periférico em pacientes com AR inicial, seja sem tratamento (doença ativa), seja sob as formas de tratamento habituais (com ou sem resposta ao tratamento).

A artrite reumatóide (AR) é uma doença auto-imune inflamatória crônica que afeta aproximadamente 1% da população mundial, e é caracterizada pela infiltração de células do sistema imune no espaço sinovial articular. A patogênese da AR envolve aumento da resposta inflamatória imune Th17 e uma disfunção nas células T reguladoras (Treg). Recentes estudos revelaram que a ativação do receptor de hidrocarbonetos de arila (AhR) exerce um papel dual na diferenciação das células Treg e Th17 e no desenvolvimento da encefalomielite experimental auto-imune, podendo reduzir ou exacerbar sua gravidade. Esta modulação dual é dependente do tipo de ligante que ativa o AhR. Demonstrou-se também que a ativação de AhR, além de participar da expressão de IL-17 e IL-22 em células Th17, aumenta também a expressão das citocinas pró-inflamatórias IL-8, IL-1beta e IL-6 em sinoviócitos. Em pacientes com AR foram encontrados altos níveis de expressão de AhR. No entanto, ainda não foi determinado o papel da ativação deste receptor no desenvolvimento tanto da artrite experimental como em humanos. O objetivo do presente trabalho é avaliar a participação da ativação do AhR na patogênese da AR. Para investigar os mecanismos envolvidos nesse efeito, será utilizado o modelo murino de artrite induzida por antígeno (AIA) e avaliada a possível relação dos polimorfismos genéticos no AhR com o desenvolvimento da AR em humanos. Estas variantes genéticas no AhR podem ser importantes marcadores prognósticos ou de susceptibilidade a AR.

O diabetes mellitus do tipo 1 (T1D) é uma doença auto-imune cujo tratamento somente é parcialmente eficaz. A terapia existente visa apenas controlar a progressão da patologia através da injeção diária de insulina exógena, portanto, uma alternativa terapêutica ou profilática para a doença é necessária. A indução do T1D por administração de estreptozotocina (STZ) em camundongos C57BL/6 é vista como modelo bastante adequado para a investigação dessas estratégias. Além disto, vários trabalhos demonstram que o contato com antígenos ambientais pode diminuir ou impedir as manifestações clínicas do T1D e de outras doenças auto-imunes. Assim, o objetivo geral desta investigação é caracterizar a infecção primária por Strongyloides venezuelensis em camundongos C57BL/6 e avaliar se a mesma modula as características clínicas, imunológicas e histopatológicas do diabetes experimental do tipo 1 nestes animais. Os objetivos específicos deste trabalho são: 1-Acompanhar a dinâmica da infecção por Strongyloides venezuelensis e a resposta imune induzida em camundongo C57BL/6 na fase de recuperação; 2- Avaliar o efeito da infecção primária por S. venezuelensis (fase de recuperação) no desenvolvimento (características clínicas, imunológicas e histopatológicas) do T1D. Nossa hipótese de trabalho é que a infecção por S.venezuelensis desencadeie uma resistência total ou parcial ao desenvolvimento do T1D, seja por acarretar uma resposta imune de padrão Th2, ou pela indução/ativação de células T regulatórias (Tregs), ou por ambas as explicações. A confirmação dessa hipótese, permitirá em estudos posteriores, identificar antígenos e frações antigênicas que poderão ser potencialmente utilizados em estratégias profiláticas e/ou terapêuticas para o T1D, constituindo assim uma nova alternativa para uma das patologias que mais tem aumentado sua incidência no mundo.