Caracterização de uma nova subpopulação de macrófagos hiperfagocíticos: estudos in vitro e in vivo

Abstract

Estudos recentes identificaram, in vitro, duas populações distintas de macrófagos derivados da medula óssea (MDMO). No entanto, suas diferenças funcionais e transcricionais ainda não foram completamente elucidadas. Neste estudo, integramos fenotipagem, transcriptômica e análises funcionais para caracterizar essas populações. A citometria de fluxo revelou duas subpopulações de macrófagos, caracterizadas como F4/80hiCD11bhiCD07aloCD195lo (F4/80hiCD11bhi) e F4/80loCD11bloCD07a?CD195? (F4/80loCD11blo). A análise transcriptômica mostrou que os macrófagos F4/80loCD11blo apresentaram enriquecimento em vias associadas à inflamação, quimiotaxia e migração leucocitária, enquanto os macrófagos F4/80hiCD11bhi exibiram enriquecimento em processos como produção de espécies reativas de oxigênio, ativação do complemento e transporte lisossomal e vacuolar. Ambas as populações demonstraram capacidade fagocítica, mas com padrões distintos. Os macrófagos F4/80hiCD11bhi fagocitaram preferencialmente zimosan e Salmonella enterica Typhimurium, enquanto os F4/80loCD11blo apresentaram maior fagocitose de Mycobacterium tuberculosis e M. bovis-BCG, indicando uma interação preferencial com micobactérias. Apesar dessa diferença, ambas as populações foram capazes de eliminar M. tuberculosis após estimulação com interferon-gama. Além disso, os macrófagos F4/80loCD11blo secretaram maiores quantidades de TNF em resposta a ligantes de TLR2 e TLR5, mas não ao ligante de TLR4. No pulmão de camundongos, macrófagos alveolares expressaram níveis mais elevados de CD107a e CD195, além de apresentarem maior associação com BCG do que macrófagos intersticiais. Análises detalhadas demonstraram que, após a infecção, os macrófagos alveolares CD107ahiCD195hi apresentaram maior fagocitose de BCG. Em conjunto, nossos achados revelam uma nova subpopulação de macrófagos hiperfagocítica, que expressam mais CD107a e CD195 e interagem preferencialmente com micobactérias tanto in vitro quanto in vivo.

Abstract: Recent studies have identified two distinct populations of bone marrow-derived macrophages (MDMO) in vitro; however, their functional and transcriptional differences remain unknown. In this study, we integrated phenotyping, transcriptomics, and functional analyses to characterize these populations. Flow cytometry revealed two macrophage subpopulations, characterized as F4/80hiCD11bhiCD07aloCD195lo (F4/80hiCD11bhi) and F4/80loCD11bloCD07a?CD195? (F4/80loCD11blo) Transcriptomic analysis showed that F4/80loCD11blo macrophages were enriched in pathways related to inflammation, chemotaxis, and leukocyte migration, while F4/80hiCD11bhimacrophages exhibited enrichment in processes such as reactive oxygen species production, complement activation, and lysosomal and vacuolar transport. Both populations displayed phagocytic capacity but with distinct patterns. F4/80hiCD11bhi macrophages preferentially phagocytosed zymosan and Salmonella enterica Typhimurium, whereas F4/80loCD11blo macrophages exhibited higher phagocytosis of Mycobacterium tuberculosis and M. bovis-BCG, suggesting a preferential interaction with mycobacteria. Despite this difference, both macrophage populations were capable of eliminating M. tuberculosis upon interferon-gamma stimulation. Furthermore, F4/80loCD11blo macrophages secreted higher amounts of TNF in response to TLR2 and TLR5 ligands but not to the TLR4 ligand. In mouse lungs, alveolar macrophages expressed higher levels of CD107a and CD195 and showed greater association with BCG than interstitial macrophages. Detailed analyses revealed that, following infection, CD107a?CD195? alveolar macrophages were the most efficient in phagocytosing BCG. Together, our findings reveal a novel CD107hi e CD195hi hyperphagocytic macrophage subpopulation that preferentially interacts with mycobacteria both in vitro and in vivo.