Plasma levels of mannan-binding lectin (MBL)-associated serine proteases (MASPs) and MBL-associated protein in cardio- and cerebrovascular diseases

Growing evidence suggests a prominent role of the complement system in the pathogenesis of cardio- and cerebrovascular diseases (CVD). Mannan-binding lectin-associated serine proteases (MASPs) MASP-1 and MASP-2 of the complement lectin pathway contribute to clot formation and may represent an important link between inflammation and thrombosis. MBL-associated protein MAp44 has shown cardioprotective effects in murine models. However, MAp44 has never been measured in patients with CVD and data on MASP levels in CVD are scarce. Our aim was to investigate for the first time plasma levels of MAp44 and MASP-1, -2, -3 concomitantly in patients with CVD. We performed a pilot study in 50 healthy volunteers, in stable coronary artery disease (CAD) patients with one-vessel (n = 51) or three-vessel disease (n = 53) and age-matched controls with normal coronary arteries (n = 53), 49 patients after myocardial infarction (MI) and 66 patients with acute ischaemic stroke. We measured MAp44 and MASP-1 levels by in-house time-resolved immunofluorometric assays. MASP-2 and MASP-3 levels were measured using commercial enzyme-linked immunosorbent assay kits. MASP-1 levels were highest in subacute MI patients and lowest in acute stroke patients. MASP-2 levels were lower in MI and stroke patients compared with controls and CAD patients. MASP-3 and MAp44 levels did not differ between groups. MASP or MAp44 levels were not associated with severity of disease. MASP and MAp44 levels were associated with cardiovascular risk factors including dyslipidaemia, obesity and hypertension. Our results suggest that MASP levels may be altered in vascular diseases. Larger studies are needed to confirm our results and elucidate the underlying mechanisms.

Serum Concentrations of Mannan-Binding Lectin (MBL) and MBL-Associated Serine Protease-2 and the Risk of Adverse Events in Pediatric Patients With Cancer and Fever in Neutropenia

Background. It is unknown whether serum concentrations of mannan-binding lectin (MBL) and MBL-associated serine protease-2 (MASP-2) influence the risk of adverse events (AEs) in children with cancer presenting with fever in neutropenia (FN). Methods. Pediatric patients with cancer presenting with FN after non-myeloablative chemotherapy were observed in a prospective multicenter study. Mannan-binding lectin and MASP-2 were measured using commercially available enzyme-linked immunosorbent assay in serum taken at cancer diagnosis. Multiple FN episodes per patient were allowed. Associations of MBL and MASP-2 with AE in general, with bacteremia, and with serious medical complications (SMC) during FN were analyzed using mixed logistic regression. Results. Of 278 FN episodes, AE was reported in 84 (30%), bacteremia was reported in 42 (15%), and SMC was reported in 16 (5.8%). Median MBL was 2152 ng/mL (range, 7–10 060). It was very low (<100) in 11 (9%) patients, low (100–999) in 36 (29%) patients, and normal (�1000) in 79 (63%) patients. Median MASP-2 was 410 ng/mL (range, 68–2771). It was low (<200) in 18 (14%) patients and normal in the remaining 108 (86%) patients. Mannan-binding lectin and MASP-2 were not significantly associated with AE or bacteremia. Normal versus low MBL was independently associated with a significantly higher risk of SMC (multivariate odds ratio, 12.8; 95% confidence interval, 1.01–163; P = .050). Conclusions. Mannan-binding lectin and MASP-2 serum concentrations were not found to predict the risk to develop AEs or bacteremia during FN. Normal MBL was associated with an increased risk of SMC during FN. This finding, in line with earlier studies, does not support the concept of MBL supplementation in MBL-deficient children with cancer presenting with FN.

Association of lectin pathway proteins with intra-abdominal Candida infection in high-risk surgical intensive-care unit patients. A prospective cohort study within the fungal infection network of Switzerland

OBJECTIVES Human studies on the role of mannose-binding lectin (MBL) in patients with invasive candidiasis have yielded conflicting results. We investigated the influence of MBL and other lectin pathway proteins on Candida colonization and intra-abdominal candidiasis (IAC) in a cohort of high-risk patients. METHODS Prospective observational cohort study of 89 high-risk intensive-care unit (ICU) patients. Levels of lectin pathway proteins at study entry and six MBL2 single-nucleotide polymorphisms were analyzed by sandwich-type immunoassays and genotyping, respectively, and correlated with development of heavy Candida colonization (corrected colonization index (CCI) ≥0.4) and occurrence of IAC during a 4-week period. RESULTS Within 4 weeks after inclusion a CCI ≥0.4 and IAC was observed in 47% and 38% of patients respectively. Neither serum levels of MBL, ficolin-1, -2, -3, MASP-2 or collectin liver 1 nor MBL2 genotypes were associated with a CCI ≥0.4. Similarly, none of the analyzed proteins was found to be associated with IAC with the exception of lower MBL levels (HR 0.74, p = 0.02) at study entry. However, there was no association of MBL deficiency (<0.5 μg/ml), MBL2 haplo- or genotypes with IAC. CONCLUSION Lectin pathway protein levels and MBL2 genotype investigated in this study were not associated with heavy Candida colonization or IAC in a cohort of high-risk ICU patients.

Masking and unmasking of the sialic acid-binding lectin activity of CD22 (Siglec-2) on B lymphocytes

CD22 is a B cell-restricted glycoprotein involved in signal transduction and modulation of cellular activation. It is also an I-type lectin (now designated Siglec-2), whose extracellular domain can specifically recognize α2–6-linked sialic acid (Sia) residues. This activity is postulated to mediate intercellular adhesion and/or to act as a coreceptor in antigen-induced B cell activation. However, studies with recombinant CD22 indicate that the lectin function can be inactivated by expression of α2–6-linked Sia residues on the same cell surface. To explore whether this masking phenomenon affects native CD22 on B cells, we first developed a probe to detect the lectin activity of recombinant CD22 expressed on Chinese hamster ovary cells (which have no endogenous α2–6-linked Sia residues). This probe is inactive against CD22-positive B lymphoma cells and Epstein–Barr virus-transformed lymphoblasts which express high levels of α2–6-linked Sia residues. Enzymatic desialylation unmasks the CD22 lectin activity, indicating that endogenous Sia residues block the CD22 lectin-binding site. Truncation of the side chains of cell surface Sia residues by mild periodate oxidation (known to abrogate Sia recognition by CD22) also had this unmasking effect, indicating that the effects of desialylation are not due to a loss of negative charge. Normal resting B cells from human peripheral blood gave similar findings. However, the lectin is partially unmasked during in vitro activation of these cells. Thus, the lectin activity of CD22 is restricted by endogenous sialylation in resting B cells and may be transiently unmasked during in vivo activation, perhaps to modulate intercellular or intracellular interactions at this critical stage in the humoral response.

Pulmonary innate immunity in children with protracted bacterial bronchitis

Objective To determine bronchoalveolar lavage (BAL) levels of 3 innate immunity components (human alpha-defensin-2 [hBD2], mannose-binding lectin [MBL], and surfactant protein-A [SP-A], the relationship with airway neutrophilia and infection, and cytokine production of stimulated BAL cells in children with current protracted bacterial bronchitis (PBB), children with resolved PBB (PBB well), and controls. Study design BAL of 102 children (mean age 2.8 years) fulfilling predefined criteria of current PBB (n=61), PBB well (n=20), and controls (n=21) was cultured (quantitative bacteriology) and viruses examined by polymerase chain reaction. hBD2, MBL, and SP-A were measured, and cytokine production of lipopolysaccharide-stimulated BAL cells were determined. Results Median hBD2 and MBL levels were significantly higher in the current PBB group (hBD2 = 164.4, IQR 0-435.5pg/mL; MBL = 1.7, 0.4-4ng/mL) than in the PBB well group (hBD2 = 0, IQR 0-85.2; MBL = 0.6, IQR 0.03-2.9) and controls (hBD2 = 3.6, IQR 0-126; MBL = 0.4, IQR 0.02-79). hBD2 was significantly higher in children with airway infection (n = 54; median 76.9, IQR 0-397.3) compared with those without (n = 48; 0, IQR 0-236.3), P=0.04. SP-A levels and cytokine production of stimulated BAL cells were similar between groups. Conclusion In children's airways, hBD2, but not MBL and SP-A, relates to inflammation and infection. In children with PBB, mechanisms involving airway hBD2 and MBL are augmented. These pulmonary innate immunity components and the ability of BAL cells to respond to stimuli are unlikely to be deficient.

Variantes no gene MBL2 codificador da Lectina Ligante de Manose (MBL): implicações na leishmaniose visceral humana

A leishmaniose visceral (LV) ou calazar é uma doença endêmica, crônica, grave e de alta letalidade se não tratada. Os estudos apontam a proteína Lectina Ligante de Manose (MBL), codificada pelo gene MBL2, como uma peça-chave na imunidade inata, dada a sua função no reconhecimento microbiano, na eliminação, inflamação e morte celular. Neste trabalho realizamos um estudo do tipo caso-controle que teve como objetivo investigar a associação entre variantes no gene MBL2 e a suscetibilidade à LV em indivíduos residentes em áreas endêmicas da Ilha de São Luís-MA. A amostra foi constituída por 322 indivíduos, sendo 161 casos com LV, não aparentados, de ambos os sexos, residentes em áreas endêmicas da doença na Ilha de São Luís e 161 controles saudáveis, não infectados e não aparentados da mesma região. A identificação dos casos de LV se deu por meio do contato constante com os principais hospitais e ambulatórios de referência para a doença na cidade. Também foram feitas buscas de pacientes com LV em ambiente domiciliar, a partir de registros da FUNASA-MA. A análise molecular consistiu na genotipagem de 6 variantes localizadas na região promotora [posições -550 (C>G), -221(G>C), +4(C>T)] e codificadora [códons 52 (C>T), 54 (G>A) e 57 (G>A)] do gene MBL2, através da reação em cadeia da polimerase e sequenciamento automático. A dosagem da proteína MBL no soro foi realizada pelo teste de ELISA. Verificamos que os fenótipos MBL dependem do conjunto de alelos presentes no gene MBL2, sendo nítido o efeito que as variantes defectivas causam nos níveis da proteína. Não encontramos diferença significativa entre casos e controles em relação à distribuição dos genótipos MBL2 e dos níveis séricos de MBL. As frequências alélicas das variantes exônicas na amostra total mostram que o alelo A é o mais comum (74,8%) e que os alelos defectivos (B, C e D) se encontram principalmente em heterozigose (36,6%), o que reforça a ideia de que alelos MBL2 defectivos são mantidos na população por conferirem vantagem seletiva aos heterozigotos. Em relação aos 3 principais polimorfismos existentes na região promotora, verificamos ser a variante -221G (Y) a mais frequente (88%) seguida de +4C (P) (73%) e de -550C (L) (67%). Identificamos oito haplótipos em MBL2 num total de 644 cromossomos avaliados, em 30 combinações diferentes, sendo HYPA e LYQA os mais frequentes e HYPD e HYPB os mais raros. Todos os portadores de combinações de haplótipos homozigotos para alelos defectivos apresentaram níveis séricos de MBL indetectáveis. Os genótipos LYQA/LYQA e HYPA/HYPA apresentaram as maiores concentrações médias de MBL no soro. A combinação entre SNPs no éxon 1 e na região promotora do gene MBL2 resulta em grande variação nas concentrações de MBL em indivíduos saudáveis. Consideramos que o conjunto de dados gerados é uma contribuição valiosa que poderá ser expandida para outros cenários.

Genetic susceptibility to invasive meningococcal disease: MBL2 structural polymorphisms revisited in a large case–control study and a systematic review

Invasive infection caused by Neisseria meningitidis is a worldwide public health problem. Previous reports have indicated that carriage of common ‘defective’ structural polymorphisms of the host mannose-binding lectin gene (MBL2) greatly increases an individual’s risk of developing the disease. We report the largest case–control study so far to investigate the effect of these polymorphisms in meningococcal disease (296 PCR-positive cases and 5196 population controls, all of European ancestry) and demonstrate that no change in risk is associated with the polymorphisms overall or in any age-defined subgroup. This finding contrasts with two smaller studies that reported an increase in risk. A systematic review of all studies of MBL2 polymorphisms in people of European ancestry published since 1999, including 24 693 individuals, revealed a population frequency of the combined ‘defective’MBL2 allele of 0.230 (95% confidence limits: 0.226–0.234). The past reported associations of increased risk of meningococcal disease were because of low ‘defective’ allele frequencies in their study control populations (0.13 and 0.04) that indicate systematic problems with the studies. The data from our study and all other available evidence indicate that MBL2 structural polymorphisms do not predispose children or adults to invasive meningococcal disease.

Genetic susceptibility to invasive meningococcal disease: MBL2 structural polymorphisms revisited in a large case-control study and a systematic review.

AbstractInvasive infection caused by Neisseria meningitidis is a worldwide public health problem. Previous reports have indicated that carriage of common 'defective' structural polymorphisms of the host mannose-binding lectin gene (MBL2) greatly increases an individual's risk of developing the disease. We report the largest case-control study so far to investigate the effect of these polymorphisms in meningococcal disease (296 PCR-positive cases and 5196 population controls, all of European ancestry) and demonstrate that no change in risk is associated with the polymorphisms overall or in any age-defined subgroup. This finding contrasts with two smaller studies that reported an increase in risk. A systematic review of all studies of MBL2 polymorphisms in people of European ancestry published since 1999, including 24 693 individuals, revealed a population frequency of the combined 'defective'MBL2 allele of 0.230 (95% confidence limits: 0.226-0.234). The past reported associations of increased risk of meningococcal disease were because of low 'defective' allele frequencies in their study control populations (0.13 and 0.04) that indicate systematic problems with the studies. The data from our study and all other available evidence indicate that MBL2 structural polymorphisms do not predispose children or adults to invasive meningococcal disease.

Real-time monitoring and kinetic parameter estimation of the affinity interaction of jArtinM and rArtinM with peroxidase glycoprotein by the electrogravimetric technique

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Identificação e análise de polimorfismos no gene que codifica a Lectina ligante de Manose (MBL) na espécie Canis lúpus familiaris

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Pesquisa de mutação do gene predito da lectina ligante de manose em cães: comparação entre dois alvos para diagnóstico molecular de leishmaniose visceral canina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da susceptibilidade à infecção pelo HIV-1 e da progressão da AIDS em associação ao polimorfismo no gene Mbl (Lectina Ligadora de Manose)

As baixas concentrações séricas de Lecitina Ligante de Manose (MBL) estão associadas com a presença das variantes alélicas Mbl-*B, Mbl-*C e Mbl-*D, e resultam em um aumento na susceptibilidade a infecções recorrentes. No presente estudo foi investigada a associação entre o polimorfismo no gene Mbl e a susceptibilidade à infecção pelo HIV-1. Um fragmento de 349 pb do exon 1 do gene Mbl foi amplificado por PCR e, posteriormente, submetido à análise de restrição com as endonucleases BanI e MboII, para a identificação dos alelos. A avaliação de 145 pacientes soropositivos e de 99 controles mostrou a presença dos alelos Mbl-*A, Mbl-*B e Mbl-*D, cujas freqüências foram de 69%, 22% e 9% no grupo de pacientes e de 70,2%, 13,6% e 16,2% entre os controles. A análise das freqüências genotípicas mostrou uma maior prevalência dos genótipos com a variante alélica Mbl-*B entre os pacientes soropositivos quando comparadas à do grupo controle. Ademais, o genótipo B/B foi seis vezes mais freqüente no grupo de pacientes infectados (χ²=4,042; p=0,044). A média da carga viral plasmática foi menor nos pacientes HIV-1 soropositivos, portadores do alelo Mbl-*A, quando comparado aos pacientes soropositivos apresentando a variante alélica Mbl-*B (5.821 cópias/mL x 52.253 cópias/mL; p= 0,05). Ademais os pacientes portadores do alelo Mbl-*A apresentaram uma significativa redução da viremia plasmática (p<0,001), o que não foi observado para os portadores da variante Mbl-*B (p=0,999). Esses resultados sugerem a importância do polimorfismo no gene Mbl na evolução clínica do paciente infectado pelo HIV-1 e que a identificação do perfil genético do gene Mbl, em portadores da infecção pelo HIV-1, pode ser importante na avaliação da evolução e do prognóstico da doença.

Polimorfismo do éxon 1 do gene da lectina ligadora de manose (MBL) em indivíduos expostos à malária causada por Plasmodium vivax

Neste estudo analisamos a freqüência de polimorfismos no éxon 1 do gene 2 da lectina Ligadora de manose (MBL) em indivíduos expostos à malária causada por Plasmodium vivax. Foram analisadas amostras de 81 indivíduos primoinfectados e 250 não infectados. Os indivíduos não infectados constituíram dois grupos, um que relatou nunca ter tido malária e o outro que teve de 1 a 4 ou mais episódios da doença. No grupo infectado, foi investigada a associação entre os polimorfismos e a suscetibilidade à infecção, a intensidade dos sinais e sintomas clínicos e a parasitemia. As mutações foram identificadas por reação em cadeia da polimerase e análise de restrição. O grupo infectado apresentou distribuição de freqüências alélicas e genotípicas diferente do grupo não infectado. As freqüências dos alelos MBL*A, MBL*B, MBL*C e MBL*D nos indivíduos infectados foram 64,20%, 19,75%, 0,00% e 15,43%, nos não infectados que nunca tiveram malária as freqüências foram 72,96%, 14,80%, 3,06% e 9,18%, e nos não infectados que relataram episódio prévio de malária as freqüências foram 74,67%, 14,81%, 2,30% e 8,22%, respectivamente. O alelo MBL*B foi associado à sintomatologia intensa e ao aumento na parasitemia, enquanto o alelo MBL*D foi associado às parasitemias mais baixas. No grupo não infectado, a distribuição das freqüências alélicas e genotípicas variou com o número de episódios e o tempo decorrido após o último episódio de malária. As variantes MBL*B e MBL*D contribuíram para essa variação. Esse foi o primeiro estudo para avaliar o impacto desses polimorfismos do gene da lectina ligadora de manose na resposta imune inata em indivíduos expostos naturalmente à malária causada por Plasmodium vivax.

Determinação da constante de afinidade e cinética da interação lectina ArtinM-célula leucêmica (NB4) por meio de técnicas piezoelétrica e eletroquímica

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Genotipagem das mutações do gene humano que codifica a lectina ligante da manose de voluntários do Departamento de Parasitologia do Instituto de Biociências

A leishmaniose é uma doença causada pelo protozoário do gênero Leishmania, possuindo uma variedade de formas clínicas. A mais severa é a Leishmaniose visceral, que no Brasil é causada por L. chagasi e transmitida pelo flebotomíneo Lutzomia longipalpis. O cão, tanto o doméstico como o selvagem, é o principal reservatório no ciclo zoonótico da doença, que no Brasil ocorre principalmente na região nordeste. Através de estudos epidemiológicos realizados em áreas endêmicas, notou-se que apesar do elevado número de pessoas infectadas, poucas manifestavam a doença. Isso pode ser explicado pelo estado nutricional e imunológico do paciente, infecção por HIV e variabilidade das cepas, visto que a heterogeneidade genética e diversidade clonal estão relacionadas a variações nos fatores de virulência do parasita. A lectina que se liga à manose (Mannose-Binding Lectin), ou MBL, é uma proteína que pode estar relacionada ao desenvolvimento da doença, uma vez que pode se ligar a carboidratos na membrana externa de patógenos, agindo como uma opsonina e facilitando assim a ação de macrófagos. Altas concentrações desta proteína podem ser desvantajosas, uma vez que pode facilitar a infecção por LV. Genes mutados podem contribuir para a variação do nível sérico da proteína diminuindo as taxas de transcrição do gene. Concluindo, o projeto tem o intuito de identificar e genotipar mutações específicas no promotor e no exon 1 do gene que codifica a MBL em humanos. A realização do estudo permitirá também, a consolidação de uma base de dados para estudos posteriores envolvendo a genética populacional da Lectina Ligante de Manose