The immune response of naïve mice infected with the neuropathogenic schistosome Trichobilharzia regenti

Abstract

Helmintární neuroinfekce představují závažný zdravotní problém, ale mechanismy hostitelovy imunitní odpovědi často zůstávají opomíjeny, i když se mohou účastnit patogeneze. To je zčásti způsobeno nedostupností klinických vzorků, ale také nedostatkem vhodných laboratorních modelů. V této práci jsem se proto zaměřil na studium vybraných aspektů imunitní odpovědi myší nakažených neuropatogenní ptačí schistosomou Trichobilharzia regenti. Většina schistosomul je u těchto náhodných hostitelů zastavena a eliminována časně po perkutánní infekci ihned v kůži. Není však jasné, jaké parazitární antigeny protektivní imunitní reakci spouštějí. Naše in vitro experimenty odhalily, že katepsin B2, cysteinová peptidáza používaná parazitem k penetraci kůže, aktivuje dendritické buňky odvozené z kostní dřeně mnohem více než kompletní parazitární homogenát. To naznačuje její úlohu ve spouštění počáteční imunitní odpovědi, která je polarizována směrem k typu 1/2. Některá schistosomula jsou však schopna kůži opustit a migrují dále do míchy. S využitím 3D zobrazovacích technik, ultramikroskopie a mikro-CT, jsme prokázali jejich preferenční lokalizaci v bílé hmotě. Přítomnost schistosomul v míše vyvolává výraznou hypertrofii astrocytů a mikroglií. Živá schistosomula u astrocytů indukují produkci interleukinu 6, jejich...

Helminth neuroinfections represent a serious health issue, but the mechanisms of the host immune response often remain neglected despite the fact they might contribute to pathogenesis. This is partly due to the unavailability of clinical samples and the lack of suitable laboratory models. Herein, I focused on the characterization of several aspects of the immune response of mice infected with the neuropathogenic avian schistosome Trichobilharzia regenti. After the percutaneous infection of mice (accidental hosts), most T. regenti schistosomula are entrapped and eliminated in the skin, but the parasite antigens initiating the protective immune reaction are not known. Our in vitro experiments revealed that T. regenti cathepsin B2, a cysteine peptidase used for the skin penetration, activates bone marrow-derived dendritic cells much stronger than the parasite homogenate, suggesting its role in initiating the mixed type1/2 host immune response. However, some schistosomula manage to escape from the skin and continue their migration to the spinal cord. Here they crawl preferentially within the white matter which we demonstrated by the robust 3D imaging techniques, ultramicroscopy and micro-CT. The invasion of the spinal cord is accompanied by striking hypertrophy of astrocytes and microglia. We showed...