Estado nutricional e efeito da vitamina A na resposta imune frente à infecção por Leishmania Infantum

Nutritional status is an important determinant to the response against Leishmania infection, although few studies have characterized the molecular basis for the association found between malnutrition and the disease. Vitamin A supplementation has long been used in developing countries to prevent mortality by diarrheal and respiratory diseases, but there are no studies on the role of vitamin A in Leishmania infection, although we and others have found vitamin A deficiency in visceral Leishmaniasis (VL). Regulatory T cells are induced in vitro by vitamin A metabolites and are considered important cells implicated T CD4+ cell suppression in human VL. This work aimed to examine the correlation of nutritional status and the effect of vitamin A in the response against Leishmania infantum infection. A total of 179 children were studied: 31 had active VL, 33 VL history, 44 were DTH+ and 71 were DTH- and had negative antibody to Leishmania (DTH-/Ac-). Peripheral blood monuclear cells were isolated in a subgroup of 10 active VL and 16 DTH-/Ac- children and cultivated for 20h under 5 different conditions: 1) Medium, 2) Soluble promastigote L. infantum antigens (SLA), 3) All-trans retinoic acid (ATRA), 4) SLA + ATRA and 5) Concanavalin A. T CD4+CD25highFoxp3+, T CD4+CD25-Foxp3- and CD14+ monocytes were stained and studied by flow cytometry for IL-10, TGF-β and IL-17 production. Nutritional status was compromised in VL children, which presented lower BMI/Age and retinol concentrations when compared to healthy controls. We found a negative correlation between nutritional status (measured by BMI/Age and serum retinol) and anti-Leishmania antibodies and acute phase proteins. There was no correlation between nutritional status and parasite load. ATRA presented a dual effect in Treg cells and monocytes: In healthy children (DTH-/Ac-), it induced a regulatory response, increasing IL-10 and TGF-β production; in VL children it modulated the immune response, preventing increased IL-10 production after SLA stimulation. Furthermore, we found a positive correlation between BMI/Age and IL-17 production and negative correlation between serum retinol and IL-10 and TGF-β production in T CD4+CD25highFoxp3+ cells after SLA stimulus. Our results show a potential dual role of vitamin A in the immune system: improvement of regulatory profile during homeostasis and down modulation of IL-10 in Treg cells and monocytes during symptomatic VL. Therefore, the use of vitamin A concomitant to VL therapy might improve recovery from disease status in Leishmania infantum infection

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

O estado nutricional é importante determinante da resposta à infecção por Leishmania. No entanto, são poucos os trabalhos que caracterizem as bases moleculares das associações encontradas entre a desnutrição e a doença. A suplementação de vitamina A é utilizada em países em desenvolvimento para reduzir a mortalidade por diarreia e doenças respiratórias. Apesar disso, não existem estudos sobre o papel da vitamina A na infecção por Leishmania apesar de nosso grupo e outros terem demonstrando a deficiência de vitamina A durante a leishmaniose visceral (LV). As células T regulatórias são consideradas células supressoras durante a LV e são induzidas por metabólitos de vitamina A. Este trabalho teve como objetivo verificar a correlação do estado nutricional e o efeito da vitamina A na resposta frente à infecção por Leishmania infantum. Foram estudadas 179 crianças, sendo 31 casos de LV ativa, 33 com história pregressa de LV, 44 DTH+ e 71 DTH- e Anticorpo anti-Leishmania negativo (DTH-/Ac-). Células mononucleadas de sangue periférico foram isoladas em um subgrupo de 10 crianças com LV e 16 DTH-/Ac-, sendo cultivadas por 20h sob as seguintes condições: 1) Meio, 2) Antígenos solúveis de promastigotas de L. infantum (SLA), 3) Ácido all-trans retinóico (ATRA), 4) SLA + ATRA e 5) Concanavalina A. As células T CD4+CD25highFoxp3+, T CD4+CD25-Foxp3- e monócitos CD14+ foram marcadas e estudadas por citometria de fluxo quanto à produção de IL-10, TGF-β e IL-17. O estado nutricional apresentou-se comprometido nas crianças com LV, que apresentaram menor IMC/idade e baixas concentrações de retinol sérico quando comparadas aos controles sadios. Observou-se correlação negativa entre o estado nutricional (medido por Índice de Massa Corporal/Idade e retinol sérico) e anticorpos anti-Leishmania e proteínas de fase aguda. Não foi encontrada correlação entre o estado nutricional e a carga parasitária. O ATRA apresentou efeito distinto nas células Treg e monócitos: Em crianças saudáveis (DTH-/Ac-), induziu resposta regulatória, com aumento na produção de IL-10 e TGF-β; e, em crianças com LV, modulou a resposta imune, diminuindo a produção de IL-10 após o estímulo com SLA. Foi encontrada correlação positiva entre o IMC/Idade e a produção de IL-17 e correlação negativa entre o retinol sérico e a produção de IL-10 e TGF-β nas céluas T CD4+CD25highFoxp3+ após estímulo com SLA. Os dados deste estudo permitem concluir que o estado nutricional comprometido durante a LV é correlacionado com a resposta imune e inflamatória frente à Leishmania. Além disso, possivelmente, a vitamina A apresenta duplo efeito na resposta imune: em crianças sadias, promove resposta regulatória; durante a LV, reduz a produção de IL-10 em células Treg e monócitos. Dessa forma, o uso de vitamina A durante a LV pode promover a recuperação de pacientes em tratamento para a doença