Efeito da clofazimina sobre a mielinização de nervos isquiáticos em modelo murino de lesão neural traumática e infecção por Mycobacterium leprae - Gonçalves, Graziela Aparecida Silva [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
A hanseníase é uma neuropatia periférica infecciosa, causada por Mycobacterium leprae (M. leprae), que acomete predominantemente seres humanos e pode gerar incapacidades físicas irreversíveis. A característica de cronicidade dessa infecção, limita o entendimento sobre mecanismos precoces de interação patógeno-hospedeiro. Sabe-se que, a sobrevivência intracelular de M. leprae depende de alterações no metabolismo lipídico das células de Schwann e macrófagos. Tais alterações metabólicas, podem estar entre os fatores de interferência na remielinização dos nos nervos periféricos de pacientes com hanseníase. A biogênese de lipídios também pode ser afetada por um dos quimioterápicos utilizados no tratamento da hanseníase, a clofazimina (CFZ). Considerando que, lipídios são extremamente demandados durante a mielinização, cabe questionar se a CFZ poderia impactar negativamente a regeneração dos nervos periféricos. Os modelos animais no estudo da hanseníase costumam se concentrar em longas janelas tempo, restringindo observações precoces sobre alterações maquinaria celular frente à infecção por M. leprae. O objetivo primário do presente estudo foi, portanto, comparar dois modelos murinos de lesão do nervo isquiático, via trauma por esmagamento e inoculação intraneural com M. leprae, ao longo de 03, 14, 28 e 90 dias. Propôs-se ainda, investigar o impacto da infeção neural por M. leprae e do tratamento com CFZ, sobre a expressão gênica e de proteínas envolvidas na homeostasia lipídica e de mielina, pela técnica de imunofluorescência. Para tanto, foram utilizados camundongos nude atímicos (NU-Foxn1nu), divididos em cinco grupos e duplicados quanto ao tratamento ou não com CFZ (N = 03/grupo): CSH (lesão por esmagamento); ML (infectado por M. leprae); ML/CSH (infecção e esmagamento); NaCl (veículo cloreto de sódio); SHAM (cirurgia simulada). A função motora de cada animal foi avaliada por teste de marcha, empregando-se índice funcional do isquiático. A função nociceptiva foi investigada por estimulação mecânica, via analgesímetro eletrônico Von Frey. Os dados de SFI indicaram lesão neural em 03 dias, exceto nos animais do grupo SHAM. Os grupos mais afetados foram aqueles submetidos ao modelo de esmagamento, acompanhado ou não de infecção, seguido por reparação tecidual ao longo de 28 dias. A análise de nocicepção à estimulação mecânica também mostrou melhora após 28 dias, e recuperação em 90 dias. No entanto, o grupo infectado por M. leprae, sem tratamento, apresentou limiar inferior a quase todos os grupos no período experimental mais tardio, sugerindo a presença de dor associada a processos inflamatórios decorrentes da infecção. A imunodetecção de ADRP foi aumentada em camundongos infectados por M. leprae, quando comparado a todos os demais grupos. HSL esteve elevada após 28 dias de administração da droga, nos grupos ML_cfz e ML/CSH_cfz. A produção de MPZ se apresentou diminuída em nervos ciáticos infectados, tratados com CFZ, em 90 dpi. Os resultados desse estudo indicam que, o modelo animal aqui apresentado pode contribuir para a compreensão de fatores precoces associados à neuropatia hansênica. O aumento de ADRP em momentos iniciais de infecção in vivo por M. leprae, corrobora achados prévios e destaca a precocidade da ação desse patógeno sobre produção lipídica de células-alvo no microambiente neural. O efeito negativo da CFZ sobre a regulação de MPZ pode sugerir uma interferência na remielinização periférica e deve ser alvo de investigações futuras.

Leprosy is an infectious peripheral neuropathy caused by Mycobacterium leprae (M. leprae), which predominantly affects humans and can cause irreversible physical disabilities. The characteristic of chronicity of this infection limits the understanding of early mechanisms of host-pathogen interaction. It is known that the intracellular survival of M. leprae depends on changes in the lipid metabolism of Schwann cells and macrophages. Such metabolic changes may be among the interfering factors in the remyelination of peripheral nerves in patients with leprosy. Lipid biogenesis can also be affected by one of the chemotherapeutic agents used in the treatment of leprosy, clofazimine (CFZ). Considering that lipids are extremely demanded during myelination, it is worth questioning whether CFZ could negatively impact peripheral nerve regeneration. Animal models in the study of leprosy tend to focus on long windows of time, restricting early observations on changes in cellular machinery in the face of M. leprae infection. The primary objective of the present study was, therefore, to compare two murine models of sciatic nerve injury, via crushing trauma and intraneural inoculation with M. leprae, over 03, 14, 28 and 90 days. It was also proposed to investigate the impact of neural infection by M. leprae and treatment with CFZ, on gene expression and proteins involved in lipid and myelin homeostasis, using immunofluorescence technique. For this purpose, athymic nude mice (NU-Foxn1nu) were used, divided into five groups and duplicated according to treatment or not with CFZ (N = 03/group): CSH (crushing injury); ML (infected with M. leprae); ML/CSH (infection and crushing); NaCl (sodium chloride vehicle); SHAM (simulated surgery). The motor function of each animal was evaluated by gait test, using the sciatic functional index. Nociceptive function was investigated by mechanical stimulation, via Von Frey electronic analgesimeter. The SFI data indicated neural injury at 3 days, except in the animals of the SHAM group. The most affected groups were those subjected to the crushing model, with or without infection, followed by tissue repair over 28 days. The analysis of nociception in response to mechanical stimulation also showed improvement after 28 days, with complete recovery at 90 days. However, in the late experimental period, the group infected with M. leprae, without treatment, exhibited a lower pain threshold compared to almost all other groups, suggesting the presence of pain associated with inflammatory processes resulting from the infection. Immunodetection of ADRP was increased in mice infected with M. leprae compared to all other groups. HSL levels were elevated after 28 days of drug administration in the ML_cfz and ML/CSH_cfz groups. The production of MPZ was decreased in infected sciatic nerves treated with CFZ at 90 dpi. The results of this study indicate that the animal model presented here can contribute to the understanding of early factors associated with leprosy neuropathy. The increase in ADRP at early stages of in vivo M. leprae infection corroborates previous findings and highlights the early action of this pathogen on lipid production in target cells within the neural microenvironment. The negative effect of CFZ on MPZ regulation may suggest interference with peripheral remyelination and should be the subject of future investigations.
Effect of clofazimine on the myelination of sciatic nerves in a murine model of traumatic neural injury and Mycobacterium leprae infection.
Keywords: M. leprae; Nervo Isquiático; Experimentação Animal; Clofazimina; Mycobacterium leprae