Mecanismos de inmunorregulación en la esquistosomiasis murina

• Autores: Rutitzky, Laura I.
• Año de publicación: 2004
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Stadecker, Miguel J.
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La esquistosomiasis continúa siendo una de las enfermedades parasitarias con mayor prevalencia en el mundo. En la esquistosomiasis causada por S. mansoni, los huevos de los gusanos helmintos desencadenan un proceso de inflamación ganulomatosa hepática con desarrollo de fibrosis que esta mediado por linfocitos T CD4+ específicos para los antígenos del huevo (SEA). En el modelo murino de la enfermedad, los ratones de la cepa CBA desarrollan alta patología caracterizada por granulomas grandes y una pronunciada respuesta de linfocitos T hacia el SEA, mientras que los ratones de la cepa BL/6 desarrollan baja patología con granulomas de tamaño significativamente menor y una respuesta más atenuada de linfocitos T. En la fase aguda de la enfermedad en ambas cepas se desarrolla una respuesta de citoquinas del tipo Thl. Sin embargo, en el transcurso de la fase crónica se observa una respuesta combinada de citoquinas Thl/Th2 en los ratones de la cepa CBA, mientras que en los ratones de la cepa BL/6 la respuesta de citoquinas se polariza hacia una del tipo Th2. Los experimentos que se describen a continuación se realizaron con el fin de investigar cómo el ambiente de citoquinas, la apoptosis de los linfocitos T CD4+ y los mecanismos de coestimulación influyen el desarrollo de la inmunopatologia inducida por los huevos en el modelo murino de la infección con esquistosoma y sus consecuencias en la enfermedad. l. Se usó un modelo artificial de alta patología producido por la inmunización de ratones BL/6 con SEA en adyuvante completo de Freund (CFA) para estudiar el papel de las respuestas de citoquinas del tipo Thl vs. Th2 en el desarrollo de la inmunopatologia. Los resultados mostraron que la inmunización con SEA/CFA indujo un cambio en la producción de citoquinas hacia un perfil Thl por una población numéricamente estable de linfocitos T CD4+ específicos para el SEA que se correlacionó con una cxacerbación grave de la inmunopatologia y con la muerte prematura de los ratones. 2. Se estudiaron el papel de la apoptosis de linfocitos T CD4+ en el desarrollo de la inmunopatologia y el posible mecanismo inductor de este tipo de muerte celular comparando varios parámetros inmunológicos relacionados con los linfocitos T CD4+ entre las dos cepas de ratones polares, CBA y BL/6. Los resultados demostraron que la apoptosis de linfocitos T CD4+ de los granulomas y de los ganglios linfáticos mesentéricos (GLM) fue más elevada en la cepa de baja patología BL/6 que en la cepa de alta patología CBA como consecuencia de la falta de producción de la IL-2. El tratamiento in vivo de los ratones BL/6 con lL-2 recombinante resultó en un aumento de la patología hepática y una disminución de la apoptosis de linfocitos T CD4+. 3. Finalmente, se examinó el papel del mecanismo ICOS-B7RP-l (coestimulador inducibleproteína-l relacionada a B7) en el desarrollo de la inmunopatologia por medio del tratamiento de ratones BL/6 infectados con un anticuerpo monoclonal (AcMo) que bloquea a ICOS. Los resultados mostraron que el sistema de coestimulación ICOS-B7RP-l ayuda principalmente a controlar la producción de IFN-γ por linfocitos T específicos para el SEA y así promover un ambiente de citoquinas Th2 que lleva a limitar el daño hepático en la cepa de baja patología BL/6. Estos hallazgos contribuyen a nuestro conocimiento de los mecanismos que regulan la respuesta inmune en la esquistosomiasis murina. Ellos proveen nuevas evidencias de cómo los linfocitos T CD4+ regulan la inmunopatologia, confirmando que el establecimiento de un ambiente de citoquinas del tipo Th2 se correlaciona con la protección hacia esta infección por helmintos y que la apoptosis es un mecanismo para controlar los linfocitos T CD4+ que median la inmunopatologia. Los resultados presentados en esta tesis podrían ser utilizados para diseñar e implementar estrategias que resulten en un mejoramiento general de la inmunopatologia asociada con la enfermedad.
Schistosomiasis continues to be one of the most prevalent parasitie infections in the world. In schistosomiasis mansoni, helminth parasite eggs preeipitate an intrahepatic granulomatous and fibrosing inflammatory process, which is mediated by, and dependent on, MHC class lI-restricted CD4+T helper lymphoeytes specific for schistosome egg antigens (SEA). In the mouse model of the disease, CBA mice develop high pathology characterized by large granulomas and strong eggantigen- speeifie T cell responses whereas C57BL/6 (BL/6) mice develop low pathology withsignificantly smaller granulomas and a more attenuated T cell response to the SEA. While in the acute phase of the disease both strains develop a Thl type cytokine response, during the chronic phase CBA mice exhibit a Thl/Th2 type response whereas BL/6 mice bias their cytokine response to a Th2 phenotype. The following experiments were undertaken to further investigate how the prevailing cytokine environment, CD4+ T cell apoptosis and T cell costimulatory pathways influence the development of the egg-induced immunopathology in the experimental murine schistosome infection and the outcome of the disease: l. An artificial model of high pathology by immunization of BL/6 mice with SEA in complete Freund’s adjuvant (CFA) was used to study the role of Thl vs. Th2 cytokine responses in the development of egg-induced immunopathology. The results showed that the immunization with SEA/CFA induced a Thl shift in the cytokine production by a numerically stable population of SEA-specifie CD4+ T cells that correlated with a severe exacerbation of the immunopathology and death of these otherwise low pathology mice. 2. The role of CD4+T cell apoptosis in the egg-induced immunopathology, and the possible underlying mechanisms that account for this type of cell death, were studied by comparing several immune parameters related to CD4+ T cells between the two polar strains of mice, CBA and BL/6. The results demonstrated that CD4+ T cell apoptosis of granuloma and mesenteric lymph node cells was higher in the low pathology BL/6 strain than in the high pathology CBA strain as a result of IL-2 deprivation. The in vivo treatment of BL/6 mice with recombinant IL-2 resulted in increased hepatic pathology and decreased CD4+ T cell apoptosis. 3. Finally, the role of the ICOS-B7RP-l (inducible costimulatory molecule-B7-related protein-l) costimulatory pathway on the development of egg-induced immunopathology was examined by treating infected BL/6 mice with a blocking mAb against ICOS. The results showed that the ICOS-B7RP-l costimulatory pathway serves primarily to control IFN-γ production by SEA-specific T lymphocytes, thereby promoting a Th2 cytokine environment conducive to limited hepatic damage in the low pathology BL/6 strain. These findings contribute to our knowledge on the mechanisms that regulate the immune response in murine schistosomiasis. They provide new insights on how CD4+ T lymphoeytes regulate immunopathology; confirm that the establishment of a Th2 cytokine environment correlates with host protection in this helminth infection and demonstrate that apoptosis represents a significant means of controlling the CD4+ T cells that mediate the immunopathology. The results presented in this thesis may serve to devise and implement strategies for amelioration of the immunopathology in this disease.
Fil: Rutitzky, Laura I.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.