Clase dictada al Postgrado de Parasitologí de la Facultad de Medicina de la Universidad Central de Venezuela

1. Inmunopatogénesis
de la leishmaniasis
Felix J. Tapia
Instituto de Biomedicina
Facultad de Medicina
Universidad Central de
Venezuela
Postgrado Parasitología
5 de marzo de 2013

2. Coinfección Leishmaniasis y VIH

3. Clasificación del Género Leishmania
Género
L e is h m a n ia
SubGénero L e is h m a n ia (L .) V ia n n ia (V .)
Complejo
donovani tropica mexicana hertigi braziliensis
Especie
L.(L.) donovani L.(L.) tropica L.(L.) mexicana L.(L.) hertigi L.(V.) braziliensis
L.(L.) infantum L.(L.) aethiopica L.(L.) amazonensis L.(L.) deani L.(V.) peruviana
L.(L.) chagasi L.(L.) major L.(L.) pifanoi L.(V.) panamensis
L.(L.) archibaldi L.(L.) gerbilli L.(L.) garhami L.(V.) guyanensis
L.(L.) venezuelensis L.(V.) lainsoni
L.(L.) aristidesi L.(V.) naiffi
L.(L.) enrietti L.(V.) shawi
L.(V.) equatorensis
L.(V.) colombiensis
Mendoza, Shaw, Tapia, 1986

4. Desarrollo de la infección por Leishmania sp.
Leishmaniasis Reacción Leishmaniasis
Sitio primario Reacción cutánea
cutánea críptica cutánea visceral críptica
de infección menor o ausente
asintomática sin lesión asintomática
Cura expóntanea o terapéutica
L. (L.) mexicana
L. (V.) braziliensis
L. major Lesión cutánea Leishmaniasis
L. tropica única visceral Kala-Azar
L.donovani
L. infantum/L. chagasi
Cura terapéutica
Leishmaniasis mucocutánea (LMC)
L. (V.) braziliensis metástasis
L. (V.) panamensis MUERTE
PKDL
Leishmaniasis cutánea difusa (LCD)
L. (L.) amazonensis Leishmaniasis cutánea localizada (LCL)
L. (L.) aethiopica L. (L.) mexicana
L. (V.) braziliensis
L. (V.) guyanensis
Douglas Barker

5. Leishmaniasis Tegumentaria
LCL LCD
C57BL/6 BALB/c
IFN-γ IL-4
DBA
IFNγ / IL-4
Formas Intermedias
LCM LCI

6. Modelo múrido de Leishmaniasis Cutánea Americana
L. mexicana
MHOM/BZ/82/BEL21
C57BL/6 BALB/c
Th1 Th2
IFN-γ IL-4
Sánchez et al. Acta Micros 1993, 2: 180-187
Aguilar-Torrentera et al. Am J Trop Med Hyg 2002, 66: 273–279
Díaz et al. Clin Exp Dermatol 2003, 28: 288-293

9. Th1
+
Th2 Th2
Th1
MHC-II
ICAM-1
LCL LFA-1 LMC LCD

10. Terabe M, Kuramochi T, Hatabu T, Ito M, Ueyama Y, Katakura K, Kawazu S, Onodera T,
Matsumoto Y. Non-ulcerative cutaneous lesion in immunodeficient mice with Leishmania
amazonensis infection. Parasitol Int 1999, 48:47-53
Terabe M, Kuramochi T, Ito M, Hatabu T, Sanjoba C, Chang KP, Onodera T, Matsumoto Y.
CD4(+) cells are indispensable for ulcer development in murine cutaneous leishmaniasis.
Infect Immun 2000, 68:4574-4577

12. Fases de la Regulación Cutánea
Activación Inmunoestimulación Fase Efectora
Desafío Presentación de antígeno Retención
Captura de antígeno Expansión clonal Proliferación
Migración Reclutamiento Supresión
Tapia, Fermín, Corado, 2000

14. Fases de la Regulación Cutánea
Activación Inmunoestimulación Fase Efectora
Desafío Presentación de antígeno Retención
Captura de antígeno Expansión clonal Proliferación
Migración Reclutamiento Supresión
Tapia, Fermín, Corado, 2000

15. El péptido antimicrobiano LL-37 y su
efecto en leishmaniasis

16. • Péptido antimicrobiano LL-37
Superficie
Birgitta Agerberth Gudmundur H. Gudmundsson
Queratinocitos
 El LL-37 también tiene actividad quimiotáctica por
el receptor FPRL-1 (formyl peptide receptor like 1) (de
Yang y col., 2000).
Neutrófilos
 Induce quimiocinas inflamatorias y sus receptores
en monocitos y células epiteliales (Scott y col., 2002).
 Aumenta la endocitosis e induce la activación de
Mastocitos
CDs (Davidson y col., 2004).
 Inhibe la RI inducida por LPS y por IFNγ (Cirioni y
col., 2006; Nijnik y col., 2009).

17. Expresión de LL-37 en pacientes con LCL
Nilka L. Díaz

18. Efectos del péptido antimicrobiano LL-37 sobre L. mexicana
A
B
A) Promastigotes L. mexicana sin tratamiento.
B) Promastigotes L. mexicana + LL-37 12 µM
Nilka L. Díaz Hernández y col., 1992. Actividad leishmadicida de dermaceptina
Bera y col., 2003. Indolicidina

19. Control LL-37 5µM
acidocalcisomas
mitocondria
flagelo
núcleo
LL-37 10µM LL-37 20µM
Barra: 1μm Nilka L. Díaz – Héctor Finol

20. Efectos del péptido antimicrobiano LL-37 sobre la fagocitosis de L.
mexicana por CD derivadas de médula ósea
A
*
50
Sin LL-37
% de células dendríticas
40 LL-37 1µM
LL-37 2µM Sin LL-37
infectadas
30 LL-37 5µM
20
10
0
2 24
Tiempo (h)
LL-37 1µM
B
6
* Sin LL-37
*
Parásitos por célula
* LL-37 1µM
4 LL-37 2µM
LL-37 5µM
2
0
2 24
Tiempo (h)
Davidnson y col., 2004. LL-37 Aument de actividad fagocítica de CD
Pérez-Cordero y col., 2011. AMPs tienen actividad sobre amastigotes de L. panamensis en CDs
Nilka L. Díaz

21. Efectos del péptido antimicrobiano LL-37 sobre la proliferación
Control de fluorescencia Sin estímulo LL-37 2 µM
Células esplénicas
CFSE
+ estímulo
Proliferación
Antígeno de L. mexicana Antígeno + LL-37 1 µM Antígeno + LL-37 2 µM Antígeno + LL-37 5 µM
70 *
* Sin estímulo
proliferación (%)
LL-37 2µM
50 Antígeno
Ag+ LL-37 1µM
30 Ag+LL-37 2µM
Ag+LL37 5µ M
10
S
ie
ns
tu
ílo
m L
-u
3
72
M A
n
tn
ío
ge A
g
+
L
-u
3
71
M A
g
+
L
-u
3
72
M A
g
+
L
3
7
5u
M
Nilka L. Díaz
Nijnik y col., 2009. LL-37 inhibe la proliferación de células esplénicase+ LPS y efectos de IFN-γ en CPA

22. Péptido antimicrobiano LL-37 - Sumario
• Los resultados indican que el péptido antimicrobiano
LL-37 tiene actividad leishmanicida a altas
concentraciones y actividad inmuno-reguladora a bajas
concentraciones.
• Esta acción induce aumento en la captura del
parásito por macrófagos y células dendríticas
• Además induce un aumento en la proliferación
leucocitaria frente a antígenos del parásito.

23. Fases de la Regulación Cutánea
Activación Inmunoestimulación Fase Efectora
Desafío Presentación de antígeno Retención
Captura de antígeno Expansión clonal Proliferación
Migración Reclutamiento Supresión
Tapia, Fermín, Corado, 2000

24. Células Dendríticas

25. Células Dendríticas CD205+ en epidermis múrida
Células Dendríticas CD1a+ en epidermis humana Célula Dendrítica CD1a y Linfocitos T CD4+

26. epitelio
sangre
Célula
Precursora
Las células de Langerhans son el prototipo
clásico de células dendríticas
CD inmaduras
linfático
CD maduras
ganglio linfático

28. Subtipos y Funciones de Células Dendríticas

29. Linaje de las Células Dendríticas
Célula Madre
CD34+
Médula ósea
Precursor Precursor
linfoide mieloide
B
monocito granulocito
CD14+ CD
NK Célula de Célula Dendrítica
Langerhans Convencional
CD
CD
Célula Dendrítica
T Plasmacitoide Célula Dendrítica
Intersticial

30. epitelio
sangre
Célula
Precursora
Transferencia de antígenos
en órganos linfoides secundarios
CD inmaduras
CD plasmocitoides linfático
CD maduras
ganglio linfático

31. Densidad de Células Dendríticas que expresan CD1a, CD83 y
IL-10 en lesiones de leishmaniaisis cutánea americana
750
LCL
células/mm2
ICL
500 DCL
250
0
CD1a CD83 IL-10
Díaz et al., 2002

32. Células Dendríticas en sangre periférica de pacientes
con Leishmaniasis Cutánea Americana
CDsM CDsP
CDs totales (HLADR+ LIN-1-)
CDsM (HLADR+LIN-1-CD11c+)
CDsP (HLADR+LIN-1-CD123+)
CDs activadas y maduras (CD83+ y CD86+)
Orquídea L. Rodríguez

33. Factores de Transcripción que regulan la
diferenciación de linfocitos T
IL-21
IL-17ª IFNɣ
IL-17f IL-2
IL-22
Th17 Th1 Ltα
(IL-10) (IL-10)
RORɣt/Stat3 T-bet/Stat4
T
virgen
CD4
FoxP3/Stat5 Gata3/Stat5
IL-4
TGFβ IL-5
IL-35 iTreg
IL-10
Th2 IL-13
IL-25
Amfiregulina
IL-10

34. Células dendríticas mieloides y plasmocitoides
en pacientes LMC
CDs CD83+ CDs CD86+
activadas maduras
120 70
* 60 *
100
50
80 * LCA LCA
40
* **
60 CE CE
30
40 ** CS CS
** 20 **
%
A
ó
n
M
a
v
c
%
t
i
ó
n
u
d
a
c
r
i
20 10
0 0
CDs M CD83+ CDs P CD83+ CDs M CD86+ CDs P CD86+
*p≤ 0,0001 en comparación con el grupo CS *p≤ 0,0001 en comparación con el grupo LCA
**p≤ 0,001 en comparación con el grupo LCA **p≤ 0,001 en comparación con el grupo CS
Activación de CDsM que CDsP en LMC
Orquídea L. Rodríguez
Maduración de CDsP que CDsM en LMC

35. Factores de transcripción en linfocitos T de pacientes LMC
relacionados con la activación de subtipos de CDs de
sangre periférica
A) CDs Mieloides B) CDs Plasmocitoides
120 120
100 100
80 T-bet 80 T-bet
60 GATA-3 60 GATA-3
40 FOXP-3 FOXP-3
40
%
%
n
P
e
a
n
P
e
c
a
s
t
c
s
t
i
i
ROR-gt ROR-gt
20 20
0 0
CDsM CD83+ CDsM CD83- CDsP CD83+ CDsP CD83-
T-bet > Th1
Gata3 > Th2 Orquídea L. Rodríguez
FoxP3 > Treg
ROR gt > Th17

36. Análisis multivariado en sangre de LMC
LCA
Correlación entre la maduración y activación de CDsM
y CDsP y los factores de transcripción en linfocitos T
4,8
•CDsM CD83 con FOXP-3, GATA-3 y ROR-γt
•CDsP CD86 correlaciona + con T-bet
4,0
3,2
linf-Tbet
CD3-Tbet
CD4-Tbet
o po e t2
2,4
Cm n n
1,6
CS
CD123_CD86
0,8
linf-FOXP3
CD11cCD83
CD3-GATA3
LCA linf-GATA3
-1,6 LCA 1,6 CD4-FOXP3 3,2 4,8 6,4 8,0 9,6 11,2
CE CD3-FOXP3
LCA
CS CE CD3-ROR
CD4-ROR LCA
CS -0,8 linf-ROR
CD123CD83 CD4_GATA3
CS CE
CS CD11c_CD86
CS T-bet > Th1
-1,6
Gata3 > Th2
FoxP3 > Treg
ROR gt > Th17
Component 1

37. Fases de la Regulación Cutánea
Activación Inmunoestimulación Fase Efectora
Desafío Presentación de antígeno Retención
Captura de antígeno Expansión clonal Proliferación
Migración Reclutamiento Supresión

38. Modelo de estrés agudo

39. Progresión de la infección por L. (L.) mexicana
en ratones BALB/c y C57BL/6 sometidos a estrés agudo
6 2hr stress & infect
6 8hr stress & infect
footpad thickness (mm)
infect without stress
5 2hr stress & healthy
5
4 4
3 3
2
2
1

40. Progresión de la infección por L. (L.) mexicana
en ratones BALB/c sometidos a estrés agudo

41. Densidad de células de Langerhans en grupos
experimentales de BALB/c y C57BL/6
2hr estrés sanos
1000 2hr estrés infectados
2000
8hr estrés infectados
Sin estrés infectados
750
cells/mm 2
1000 500
250
0 0
0 sem 4 sem 8 sem 0.0 4.0 8.0 12.0
weeks of infection

42. Células de Langerhans Iad+ en epidermis separada
de ratones BALB/c infectados con L. (L.) mexicana
No estresado Estresado por 2 hr

44. Gracias
@ftapia
felix.tapia@gmail.com
http://felixjtapia.org/blog/
http://saber.ucv.ve/