Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/15749
Título: Interplay between intestinal microbiota and innate lymphoid cells
Autor: Ribeiro, Hélder Manuel Piedade
Orientador: Fernandes, Henrique Veiga, 1972-
Palavras-chave: Microbiota
Intestinos
Sistema imunitário
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: A interação entre a microbiota intestinal e o sistema imunitário é essencial para a manutenção da homeostasia intestinal. No entanto, desequilíbrios na relação hospedeiromicrorganismos levam a doenças inflamatórias que se revelam um problema de saúde pública. Assim, a composição bacteriana do intestino é importante para preservar a barreira intestinal. As bactérias comensais que habitam o muco do cólon desempenham um papel mais importante na estimulação de respostas imunes reguladoras em comparação com bactérias luminais, uma vez que vivem perto das células epiteliais intestinais. As células linfóides inatas (ILC) são uma família emergente de células efetoras, abundantemente presentes nas mucosas. O Grupo 3 das ILC (ILC3) produz citoquinas próinflamatórias e regula a homeostasia da mucosa, a defesa anti-microbiana e as respostas imunitárias adaptativas. Neste estudo utilizámos ratinhos com mutações de perda e ganho de função de recetores neuroreguladores, para definir o papel destas moléculas na função das ILC3, na homeostasia e defesa da mucosa intestinal e na manutenção da ecologia microbiana intestinal. . A análise de ratinhos adultos revelou que as ILC3 expressam um recetor neuroregulador, a tirosina cinase RET, que é uma molécula crítica para o desenvolvimento e manutenção de células nervosas, entre outras. Surpreendentemente, os sinais RET controlam a expressão de IL-22, uma citocina muito importante para a homeostasia do intestino. Por conseguinte, verificámos que a deficiência em Ret está associada a um decréscimo da expressão de péptidos antimicrobianos, mucinas, e beta-defensinas em células epiteliais entéricas. Descobrimos que os sinais do recetor RET são críticos para a defesa do intestino, durante a colite induzida por DSS. Enquanto os ratinhos Rorc-Cre/Retfl/fl, que têm uma deficiência em Ret especificamente em RORtpos ILC3s, têm uma redução de IL-22pos ILC3, aumento de inflamação e de translocação bacteriana a partir do tracto gastro-intestinal, mutantes com ganho de função de RET (RetMEN2B) estão altamente protegidos comparando com controlos selvagens da mesma ninhada. Surpreendentemente, descobrimos que os ratinhos Rorc-Cre/Retfl/fl possuem uma microbiota alterada, nomeadamente, com o aumento dos níveis de Proteobacteria e Bacteroidetes. Encontrámos também, durante o tratamento com DSS, uma diminuição na carga de Firmicutes, um dos filos com maior número de bactérias intestinais e, normalmente faz parte da flora intestinal saudável. Os nossos resultados mostram uma relação fundamental entre fatores neurotroificos,ILC3 e células epiteliais na homeostasia da mucosa e defesa intestinal. Assim, este trabalho elucida novos aspetos da biologia das ILC3, revelando novos mecanismos que poderão ser explorados como alvos terapêuticos em doenças infeciosas e inflamatórias com grande impacto na saúde pública.
The interplay between the intestinal microbiota and the immune system is essential for intestinal homeostasis. However, inadequate host-microbe relationships lead to inflammatory diseases that are major public health concerns. Hence, the composition of commensal bacteria is important to preserve colonic health. The commensal bacteria that inhabit the colonic mucus have been suggested to play a critical role in stimulating regulatory immune responses when compared to their luminal counterparts, since the former live close to the intestinal epithelial cells. Innate lymphoid cells (ILC) are an emergent family of effectors cells, abundantly present at mucosal sites. Group 3 ILC (ILC3) produces pro-inflammatory cytokines and regulates mucosal homeostasis, anti-microbial defence and adaptive immune responses. In this study, we interrogated the role of neuroregulatory receptors in ILC3 function, mucosal homeostasis, gut defence and microbial ecology. To this end, we employed ILC3-specific loss and gain of function mutant mice for the neurotrophic factor receptor RETS. Analysis of adult ILC3 revealed that they uniquely express the neurotrophic factor receptor RET, which is a critical molecule for the development and maintenance of neuronal cells, amongst others. Herein, we found that Ret deficiency led to decreased innate IL-22 and deficit of antimicrobial peptides, mucins, and beta-defensins in enteric epithelial cells. We found that RET signals are critical keepers of gut defence, in DSS-induced colitis. While Rorc-Cre/Retfl/fl mice, exhibiting Ret ablation in RORt expressing ILC3s, had reduced IL- 22pos ILC3, increased inflammation and bacterial translocation from the gastro-intestinal tract, RET gain-of function mutants (RetMEN2B) were highly protected over their WT littermate controls. Strikingly, we found that Rorc-Cre/Retfl/fl mice have altered microbiota, notably increased levels of Proteobacteria and Bacteroidetes. Noteworthy, Rorc-Cre/Retfl/fl also had a decrease load of Firmicutes during enteric inflammation. This phylum is one of the most abundant intestinal entities and normal levels of these bacteria are characteristic of a healthy flora. Our results show that the interplay between neurotrophic factors, ILC3 and epithelial cells are critical to mucosal homeostasis and defence. Thus, our brings novel insights to ILC biology and microbiota, paving the way for new therapeutic targets in infectious and inflammatory diseases that are major Public Health concerns.
Descrição: Tese de mestrado. Biologia (Microbiologia Aplicada). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/15749
Designação: Biologia (Microbiologia Aplicada)
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