967 resultados para natural killer cells
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Natural killer (NK) cells show enhanced functional competence when they express inhibitory receptors specific for inherited major histocompatibility complex class I (MHC-I) molecules. Current models imply that NK cell education requires an interaction of inhibitory receptors with MHC-I expressed on other cells. However, the inhibitory Ly49A receptor can also bind MHC-I ligand on the NK cell itself (in cis). Here we describe a Ly49A variant, which can engage MHC-I expressed on other cells but not in cis. Even though this variant inhibited NK cell effector function, it failed to educate NK cells. The association with MHC-I in cis sequestered wild-type Ly49A, and this was found to relieve NK cells from a suppressive effect of unengaged Ly49A. These data explain how inhibitory MHC-I receptors can facilitate NK cell activation. They dissociate classical inhibitory from educating functions of Ly49A and suggest that cis interaction of Ly49A is necessary for NK cell education.
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Natural killer (NK) cellsexpress receptors specific for class I major histocompatibility complex (MHC) molecules. In the mouse, the class I specific receptors identified to date belong to the polymorphic Ly49 receptor family. Engagement of Ly49 receptors with their respective MHC ligands results in negative regulation of NK cell effector functions, consistent with a critical role of these receptors in "missing self" recognition. The Ly49 receptors analyzed so far are clonally distributed such that multiple distinct Ly49 receptors can be expressed by individual NK cells (for review see refs. 1-3). The finding that most NK cells that express the Ly49A receptor do so from a single Ly49A allele (whereby expression can occur from the maternal or the paternal chromosome) may thus reflect a putative receptor distribution process that restricts the number of Ly49 receptors expressed in a single NK cell (3-5).
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Shedding of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) is believed to play a role in tumor cell resistance to cell-mediated cytotoxicity. However, the mechanism whereby ICAM-1 is shed from the surface of tumor cells remains unclear. In this study, we have addressed the possibility that matrix metalloproteinases are implicated in ICAM-1 shedding. Our observations suggest a functional relationship between ICAM-1 and matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) whereby ICAM-1 provides a cell surface docking mechanism for proMMP-9, which, upon activation, proteolytically cleaves the extracellular domain of ICAM-1 leading to its release from the cell surface. MMP-9-dependent shedding of ICAM-1 is found to augment tumor cell resistance to natural killer (NK) cell-mediated cytotoxicity. Taken together, our observations propose a mechanism for ICAM-1 shedding from the cell surface and provide support for MMP involvement in tumor cell evasion of immune surveillance.
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Natural Killer (NK) cells are of special interest in solid organ transplantation (SOT) because classical immunosuppressive drugs could enhance NK cells activity.We studied NK cells after kidney transplantation in three different situations. First, we analysed the peripheral repertoire reconstitution and function of NK cells after a polyclonal rabbit anti-thymocytes globulin (rATG) induction therapy, in 20 patients transplanted with living donor and with a low immunological risk. Second, we analysed the influence of KIR genes on the risk of CMV primo-infection or reactivation in 224 transplanted patients during the first year. Finally, we studied the risk of rejection and graft function during the first 5 years according to the KIR genes. Our study demonstrates that after an intial drop, NK cell reconstitution is fast with a ratio of CD56+/CD3− cells versus CD3+ cells that remains identical. The fraction of NK cells expressing the inhibitory receptor NKG2A significantly increases and the activating receptor NKG2D decreases after transplantation to retrieve the pretransplantation value after one year. The secretion of INF-f × and the cytotoxicity is maintained over time after transplantation. Then, we demonstrated that the presence of 2 KIR missing ligands and a large number of activating KIR gene protected against CMV primo-infection or reactivation during the first year post transplantation. Finally, the KIR genes and their HLA ligands do not influence the long term graft function after univariate and multivariate analysis. Our data suggest that despite the modification of the receptor repertoire, NK cell activity is preserved. NK cells are an important player of the immune response in the first year after transplantation mainly thanks to their anti-infectious activity.
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Natural killer (NK) receptor signaling can lead to reduced cytotoxicity by NK cells and cytolytic T lymphocytes (CTLs) in vitro. Whether T cells are inhibited in vivo remains unknown, since peptide antigen-specific CD8(+) T cells have so far not been found to express NK receptors in vivo. Here we demonstrate that melanoma patients may bear tumor-specific CTLs expressing NK receptors. The lysis of melanoma cells by patient-derived CTLs was inhibited by the NK receptor CD94/NKG2A. Thus, tumor-specific CTL activity may be decreased through NK receptor triggering in vivo.
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Besides tumor cells, the tumor microenvironment harbors a variety of host-derived cells, such as endothelial cells, fibroblasts, innate and adaptive immune cells. It is a complex and highly dynamic environment, providing very important cues to tumor development and progression. Tumor-associated endothelial cells play a key role in this process. On the one hand, they form tumor-associated (angiogenic) vessels through sprouting from locally preexisting vessels or recruitment of bone marrow-derived endothelial progenitor cells, to provide nutritional support to the growing tumor. On the other hand, they are the interface between circulating blood cells, tumor cells and the extracellular matrix, thereby playing a central role in controlling leukocyte recruitment, tumor cell behavior and metastasis formation. Hypoxia is a critical parameter modulating the tumor microenvironment and endothelial/tumor cell interactions. Under hypoxic stress, tumor cells produce factors that promote tumor angiogenesis, tumor cell motility and metastasis. Among these factors, VEGF, a main angiogenesis modulator, can also play a critical role in the control of immune tolerance. This review discusses some aspects of the role of endothelial cells within tumor microenvironment and emphasizes their interaction with tumor cells, the extracellular matrix and with immune killer cells. We will also address the role played by circulating endothelial progenitor cells and illustrate their features and mechanism of recruitment to the tumor microenvironment and their role in tumor angiogenesis.
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Natural killer cell lymphoma (NKCL) constitutes a rare and aggressive form of non-Hodgkin lymphoma, and there is little insight into its pathogenesis. Here we show that PRDM1 is a tumor suppressor gene in NKCLs that is inactivated by a combination of monoallelic deletion and promoter CpG island hypermethylation. We observed monoallelic deletion of PRDM1 loci in 8 of 18 (44%) NKCL cases. The other allele showed significant promoter methylation in 12 of 17 (71%) cases. In support of its role as a tumor suppressor gene, the reconstitution of PRDM1 in PRDM1-null NK cell lines led to G2/M cell cycle arrest, increased apoptosis, and a strong negative selection pressure with progressive elimination of PRDM1-expressing cells, which was enhanced when IL-2 concentration is limiting. We observed a progressive increase in PRDM1 expression-in particular, PRDM1α-in normal NK cells in response to IL-2 and in normal NK cells activated with an engineered NK cell target, K562-Cl9-mb21, suggesting its role in NK cell homeostasis. In support of this role, knockdown of PRDM1 by shRNA in normal NK cells resulted in the positive selection of these cells. We identified MYC and 4-1BBL as targets of PRDM1 in NK cells. Disruption of homeostatic control by PRDM1 may be an important pathogenetic mechanism for NKCL.
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La MS és una malaltia autoimmunitària les causes de la qual són encara desconegudes. Entre altres efectes, els pacients d’aquesta malaltia veuen reduït el nombre de limfòcits, així com el percentatge d’aquests ocupats pel compartiment NK. Tot i que molts estudis es centren en investigar aquesta malaltia, el motiu d’aquesta reducció, continua essent un misteri. En el present estudi s’ha plantejat una hipòtesi, la qual apunta a què aquesta reducció, pugui venir causada pel fet que les cèl·lules NK s’hagin vist eliminades de la circulació; a la qual cosa s’esperaria trobar una població de NK més joves per aquells pacients que tinguessin en un percentatge menor de NK, ja que aquesta pèrdua s’hauria hagut de compensar amb cèl·lules NK de nova formació. Per tal de determinar l’antiguitat de les cèl·lules NK s’analitzen els receptors ILT2 (present en cèl·lules més antigues, ja que s’acumula amb el temps), NKG2A (molt present en cèl·lules NK joves), i en la subpoblació CD56bright, (estat de maduració precoç, ja que aquestes amb el temps esdevindran CD56dim). Després de molts anàlisis, s’ha pogut comprovar com la presència de CMV influeix en els receptors de les cèl·lules NK, igual que també influeix la presència de tractament amb immunomoduladors. Però a part d’aquestes influències les quals ja s’havien descrit en altres estudis previs, s’ha pogut trobar que aquells pacients CMV- sense tractament, presenten una correlació significativament negativa entre el percentatge de les cèl·lules CD56bright respecte al total del compartiment NK, la qual al no estar sota la influència de CMV ni de tractament, està causada per algun factor estrictament lligat a la malaltia, fet del qual no se’n havien presentat evidències significatives fins ara. Tot i que aquests resultats, a la vegada de ser molt interessants, recolzen la hipòtesi base, no s’han trobat resultats significatius per a NKG2A i els resultats per a ILT2 són significatius però no concloents. Igualment però, aquests resultats són molt prometedors, i pensem que seria interesant continuar treballant en aquestes troballes.
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La prolifération, la différenciation ainsi que les fonctions des cellules du système immunitaire sont contrôlées en partie par les cytokines. Lors de l’infection par le VIH-1, les défauts observés dans les fonctions, la maintenance, ainsi que la consistance des cellules du système immunitaire sont en large partie attribués à une production altérée des cytokines et à un manque d’efficacité au niveau de leurs effets biologiques. Durant ces études, nous nous sommes intéréssés à la régulation et aux fonctions de deux cytokines qui sont l’IL-18 et l’IL-21. Nous avons observé une corrélation inversée significative entre les concentrations sériques d’IL-18 et le nombre des cellules NK chez les patients infectés par le VIH-1. Nos expériences in vitro ont démontré que cette cytokine induit l’apoptose des cellules NK primaires et que cette mort peut être inhibée par des anticorps neutralisants spécifiques pour FasL et TNF-α. Cette mort cellulaire est due à l’expression de FasL sur les cellules NK et à la production de TNF-α par ces cellules. L’IL-18 augmente aussi la susceptibilité à la mort des cellules NK par un stimulus pro-apoptotique, en diminuant l’expression de la protéine anti-apoptotique Bcl-XL. Nous démontrons aussi que, contrairement à l’IL-18, les niveaux d’IL-18BP sont plus faibles dans les sérum de patients infectés. Ceci résulte sur une production non coordonnée de ces deux facteurs, aboutissant à des niveaux élevés d’IL-18 libre et biologiquement active chez les patients infectés. L’infection de macrophages in vitro induit la production d’IL-18 et réduit celle d’IL-18BP. De plus, l’IL-10 et le TGF-β, dont les concentrations sont élevées chez les patients infectés, réduisent la production d’IL-18BP par les macrophages in vitro. Finalement, nous démontrons que l’IL-18 augmente la réplication du VIH-1 dans les lymphocytes T CD4+ infectés. Les niveaux élevés d’IL-18 libres et biologiquement actives chez les patients infectés contribuent donc à l’immuno-pathogénèse induite par le VIH-1 en perturbant l’homéostasie des cellules NK ainsi qu’en augmentant la réplication du virus chez les patients. Ces études suggèrent donc la neutralisation des effets néfastes de l’IL-18 en utilisant son inhibiteur naturel soit de l’IL-18BP exogène. Ceci permettrait de moduler l’activité de l’IL-18 in vivo à des niveaux souhaitables. L’IL-21 joue un rôle clef dans le contrôle des infections virales chroniques. Lors de ces études, nous avons déterminé la dynamique de la production d’IL-21 lors de l’infection par le VIH-1 et sa conséquence sur la survie des cellules T CD4+ et la fréquence des cellules T CD8+ spécifiques au VIH-1. Nous avons démontré que sa production est compromise tôt au cours de l’infection et que les concentrations d’IL-21 corrèlent avec le compte de cellules T CD4+ chez les personnes infectées. Nos études ont démontré que le traitement antirétroviral restaure partiellement la production d’IL-21. De plus, l’infection par le VIH-1 de cellules T CD4+ humaines inhibe sa production en réduisant l’expression du facteur de transcription c-Maf. Nous avons aussi démontré que la fréquence des cellules T CD4+ spécifiques au VIH-1 qui produisent de l’IL-21 est réduite chez les patients virémiques. Selon nos résultats, l’IL-21 empêche l’apoptose spontanée des cellules T CD4+ de patients infectés et l’absence d’IL-21 réduit la fréquence des cellules T CD8+ spécifiques au VIH-1 chez ces patients. Nos résultats démontrent que l'IL-21R est exprimé de façon égale sur tous les sous-types de cellules NK chez les donneurs sains et chez les patients infectés. L’IL-21 active les protéines STAT-3, MAPK et Akt afin d'augmenter les fonctions effectrices des cellules NK. L'activation de STAT-3 joue un rôle clef dans ces fonctions avec ou sans un traitement avec de l'IL-21. L'IL-21 augmente l'expression des protéines anti-apoptotiques Bcl-2 et Bcl-XL, augmente la viabilité des cellules NK, mais ne possède aucun effet sur leur prolifération. Nous démontrons de plus que l'IL-21 augmente l'ADCC, les fonctions sécrétrices et cytotoxiques ainsi que la viabilité des cellules NK provenant de patients chroniquement infectés par le VIH-1. De plus, cette cytokine semble présenter ces effets sans augmenter en contrepartie la réplication du VIH-1. Elle permet donc d'inhiber la réplication virale lors de co-cultures autologues de cellules NK avec des cellules T CD4+ infectées d'une manière dépendante à l'expression de perforine et à l'utilisation de la protéine LFA-1. Les niveaux d’IL-21 pourraient donc servir de marqueurs biologiques pour accompagner les informations sur le taux de cellules T CD4+ circulantes en nous donnant des informations sur l’état de fonctionnalité de ce compartiment cellulaire. De plus, ces résultats suggèrent l’utilisation de cette cytokine en tant qu’agent immunothérapeutique pour restaurer les niveaux normaux d’IL-21 et augmenter la réponse antivirale chez les patients infectés par le VIH-1.
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L’idée qu’une cellule puisse effectuer la cytolyse de cellules transformées, comme une cellule Natural Killer (NK), tout en ayant la capacité de présenter des antigènes, comme une cellule dendritique (DC), peut sembler fantaisiste. Cependant, de telles cellules furent bel et bien identifiées chez la souris en 2006. Ces cellules, nommées Interferon-producing Killer Dendritic Cells (IKDC), furent l’objet d’une caractérisation extensive qui révéla leur énorme potentiel immunologique. La combinaison de fonctions associées à des cellules NK et à des DC a doté les IKDC d’un pouvoir antitumoral remarquable. D’ailleurs, il a été démontré que les IKDC sont plus efficaces que les cellules NK pour limiter la croissance tumorale. Ainsi, suite à leur découverte, les IKDC ont suscité beaucoup d’intérêt. Cependant, une controverse émergea sur la nature des IKDC. Plusieurs groupes indépendants tentèrent de reproduire les expériences attestant les fonctions de DC des IKDC, sans y parvenir. De plus, des études additionnelles révélèrent que les IKDC possèdent des similitudes très importantes avec les cellules NK. Ces observations ont mené la communauté scientifique à suggérer que les IKDC sont des cellules NK en état d’activation (aNK). Malgré cette controverse, les caractéristiques antitumorales des IKDC sont si uniques et considérables qu’il est primordial de poursuivre l’étude de ces cellules. Pour y arriver, il est essentiel de déterminer la nature des IKDC et de mettre fin à ce débat. Par la suite, il sera important d’identifier des façons de cibler spécifiquement les IKDC pour permettre leur usage dans le cadre de thérapies antitumorales. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de définir l’identité des IKDC, puis de déterminer les facteurs génétiques responsables de la régulation de ces cellules. Nous avons démontré que les IKDC ne sont pas des cellules aNK, contrairement à ce qui avait été suggéré. Nous avons constaté que les IKDC prolifèrent activement et possèdent un phénotype unique, des caractéristiques associées à des cellules NK très immatures. Afin de déterminer si les IKDC peuvent acquérir un phénotype mature, nous avons effectué des expériences de transfert adoptif. Suite à leur injection in vivo, les IKDC acquièrent un phénotype de cellules matures, mais étonnamment, elles se différencient aussi en cellules NK. Ainsi, nous avons révélé que les IKDC sont un intermédiaire dans la différenciation des cellules NK. En parallèle, nous avons démontré que la proportion d’IKDC varie grandement entre des souris de fond génétique différent, indiquant que des facteurs génétiques sont impliqués dans la régulation de ces cellules. Nous avons alors effectué une analyse génétique qui a révélé que les IKDC sont régulées par des facteurs génétiques compris dans une région distale du chromosome 7. Les résultats présentés dans cette thèse constituent une avancée importante pour la recherche sur les IKDC. Ils ont permis de définir la nature des IKDC et d’identifier un intervalle génétique impliqué dans la régulation de ces cellules. Ces découvertes sont des connaissances précieuses pour l’identification des IKDC chez l’Homme et la création de nouvelles thérapies dans la lutte contre le cancer.
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Modulation of host immunity is an important potential mechanism by which probiotics confer health benefits. This study was designed to investigate the effects of a probiotic strain, Lactobacillus casei Shirota (LcS), on immune function, using human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) in vitro. In addition, the role of monocytes in LcS-induced immunity was also explored. LcS promoted natural killer (NK) cell activity and preferentially induced expression of CD69 and CD25 on CD8+ and CD56+ subsets in the absence of any other stimulus. LcS also induced production of IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-12 and IL-10 in the absence of lipopolysaccharide (LPS). In the presence of LPS, LcS enhanced IL-1β production, but inhibited LPS-induced IL-10 and IL-6 production, and had no further effect on TNF-α and IL-12 production. Monocyte-depletion significantly reduced the impact of LcS on lymphocyte activation, cytokine production and NK cell activity. In conclusion, LcS preferentially activated cytotoxic lymphocytes in both the innate and specific immune system, which suggests that LcS could potentiate the destruction of infected cells in the body. LcS also induced both pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokine production in the absence of LPS, but inhibited LPS-induced cytokine production in some cases. Monocytes play an important role in LcS-induced immunological responses.
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Pteridium aquilinum (bracken fern) is one of the most common plants. Epidemiological studies have revealed a higher risk of certain types of cancers (i.e., esophageal, gastric) in people who consume bracken fern directly ( as crosiers or rhizomes) or indirectly through the consumption of milk from livestock that fed on the plant. In animals, evidence exists regarding the associations between chronic bracken fern intoxication, papilloma virus infection, and the development of carcinomas. While it is possible that some carcinogens in bracken fern could be responsible for these cancers in both humans and animals, it is equally plausible that the observed increases in cancers could be related to induction of an overall immunosuppression by the plant/its various constituents. Under the latter scenario, normal tumor surveillance responses against nascent (non-bracken-induced) cancers or responses against viral infections ( specifically those linked to induction of cancers) might be adversely impacted by continuous dietary exposure to this plant. Therefore, the overall objective of this study was to evaluate the immunomodulatory effects of bracken fern following daily ingestion of its extract by a murine host over a period of 14 ( or up to 30) days. In C57BL/6 mice administered ( by gavage) the extract, histological analyses revealed a significant reduction in splenic white pulp area. Among a variety of immune response parameters/functions assessed in these hosts and isolated cells, both delayed-type hypersensitivity (DTH) analysis and evaluation of IFN gamma. production by NK cells during T(H)1 priming were also reduced. Lastly, the innate response in these hosts-assessed by analysis of NK cell cytotoxic functionality-was also diminished. The results here clearly showed the immunosuppressive effects of P. aquilinum and that many of the functions that were modulated could contribute to the increased risk of cancer formation in exposed hosts.
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Natural killer (NK) cell activity was evaluated after the initiation and promotion steps in a medium-term multi-organ bioassay for carcinogenesis. NK cell activity was assessed in vitro by Cr-51 release assay at the 4th and 30th weeks of the experiment. Male Wistar rats were sequentially initiated with N-diethylnitrosamine (DEN i.p.), N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine (BBN drinking water), N-methyl-N-nitrosourea (MNU i.p.), dihydroxy-di-N-propylnitrosamine (DHPN drinking water) and N,N'-dimethylhydrazine (DMH s.c.) at subcarcinogenic doses for 4 weeks (DMBDD initiation). One group was evaluated at the 4th week and the other was maintained without any further treatment until the 30th week. Two initiated groups were exposed through the diet to 2-acetylaminofluorene (2-AAF) or phenobarbital (PB), from the 6th until the 30th week, Five additional groups were studied to evaluate the effects of each initiator on NK activity. All groups submitted to initiation only, initiation plus promotion, or promotion only, developed significantly more preneoplastic lesions than the untreated control group. The main target organs for tumor development in the initiated animals n ere the liver and the colon, irrespective of treatment with 2-AAF or PB. NK cell activity was not affected bal exposure to genotoxic carcinogens after initiation, at the 4th week. Treatments only with PB or 2-AAF did not change NK cell activity, However, decreased NK cell activity was registered in the group only initiated with DMBDD and in the group given DMBDD+2-AAF. This late depression of NK cell activity at the 30th week could be related to the production of suppressing molecules by the tumor cells.
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To study the 'in vivo' importance of vitamin D on the natural killer (NK) activity, rats were submitted to privational rickets induced by a diet deficient in vitamin D and phosphorus (D-P-). Thirty days after the beginning of treatment the animals showed low body weight, changes in the bone development, and decreased levels of 25-hydroxyvitamin D-3 (25-OH D-3). NK activity, evaluated using a cytotoxicity assay against Cr-51-labeled Yac.1 target cells, was not modified by the rickets-inducing treatment during the first 30 days. Following a long-term treatment (60 days) the rachitic rats (D-P-) exhibited higher NK activity than control animals (D + P +) (P < 0.05). on the other hand, D - P + animals showed higher cytotoxic activity than D - P - and D + P + groups. Feed replacement to the rachitic rats by a complete diet (D - P - /D + P +) led to a partial recuperation of growth, bone development, and 25-OH D-3 scrum. levels. The NK activity was also influenced by vitamin D intake, decreasing after treatment. (C) 2002 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.
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Com o objetivo de avaliar a atividade de células natural killer na paracoccidioidomicose experimental do hamster, 80 hamsters foram infectados por via intratesticular com Paracoccidioides brasiliensis e sacrificados após 24h, 48h, 96h, 1, 2, 4, 8 e 11 semanas de infecção. Como controle foram avaliados 40 hamsters normais, não infectados. Os animais foram submetidos ao estudo da atividade citotóxica de células NK pela técnica de single-cell assay e da resposta imune humoral pelas técnicas de imunodifusão dupla e Elisa. A produção do fator inibidor da migração de macrófagos em presença de Phytohemaglutinina e antígeno de P. brasiliensis e a histopatologia das lesões foram estudadas após 1,4, 8e 11 semanas de infecção. Os animais infectados, quando comparados aos controles, apresentaram níveis de atividade NK significativamente elevados durante as 4 primeiras semanas de infecção, havendo diminuição dessa atividade a partir da 8ª semana. Foi observada correlação inversa entre atividade NK e níveis de anticorpos específicos e, associação entre diminuição da atividade NK, depressão de resposta imune celular e aumento da extensão das lesões histopatológicas. Os resultados sugerem que após ativação inicial, as células NK são incapazes de controlar a disseminação do fungo pelos tecidos. A depressão da atividade NK na fase tardia da infecção parece estar relacionada com os distúrbios imunorregulatórios associados à paracoccidioidomicose.