A bélparazita fertőzés megváltoztatja a csontvelő eredetű dendritikus sejtek gyulladásos citokintermelését a baktériumok endotoxinjára adott diétától függően

Szerepek konceptualizálás, adatkezelés, formális elemzés, finanszírozás megszerzése, vizsgálat, módszertan, projekt adminisztráció, erőforrások, szoftver, felügyelet, ellenőrzés, vizualizáció, írás - eredeti vázlat, írás - ellenőrzés és szerkesztés

A fertőző betegségek és a nemzetközi egészség tagságának osztálya, Orvostudományi Tanszék, Virginia Egyetem, Charlottesville, Virginia, Amerikai Egyesült Államok

Szerepek Konceptualizálás, Formális elemzés, Vizsgálat, Módszertan, Írás - eredeti vázlat, Írás - áttekintés és szerkesztés

Gasztrointesztinális biológiai és betegségügyi központ és az Orvostudományi Osztályok, Észak-Karolinai Egyetem, Chapel Hill, Chapel Hill, Észak-Karolina, Amerikai Egyesült Államok

Szerepek Formális elemzés, vizsgálat, módszertan, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

Fertőző betegségek tagsági osztálya, Orvostudományi Kar, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina, Amerikai Egyesült Államok

Szerepek Konceptualizálás, Formális elemzés, Vizsgálat, Módszertan, Írás - eredeti vázlat, Írás - áttekintés és szerkesztés

A fertőző betegségek és a nemzetközi egészség tagságának osztálya, Orvostudományi Tanszék, Virginia Egyetem, Charlottesville, Virginia, Amerikai Egyesült Államok

Szerepek konceptualizálás, adatkezelés, formális elemzés, vizsgálat, módszertan, validálás, vizualizáció, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

A fertőző betegségek és a nemzetközi egészség tagságának osztálya, Orvostudományi Tanszék, Virginia Egyetem, Charlottesville, Virginia, Amerikai Egyesült Államok

Szerepek konceptualizálás, adatkezelés, forrásszerzés, módszertan, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

A fertőző betegségek és a nemzetközi egészség tagságának osztálya, Orvostudományi Tanszék, Virginia Egyetem, Charlottesville, Virginia, Amerikai Egyesült Államok

Szerepek konceptualizálás, adatkezelés, hivatalos elemzés, finanszírozás megszerzése, vizsgálat, módszertan, projekt adminisztráció, erőforrások, felügyelet, validálás, vizualizáció, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

Gasztrointesztinális biológiai és betegségügyi központ és az Orvostudományi Osztályok, Észak-Karolinai Egyetem, Chapel Hill, Chapel Hill, Észak-Karolina, Amerikai Egyesült Államok, Fertőző betegségek osztálya, Orvostudományi Kar, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina, Amerikai Egyesült Államok

Stacey L. Burgess,
Akihiko Oka,
Bo Liu,
David T. Bolick,
David Noah Oakland,
Richard L. Guerrant,
Luther Bartelt

Ábrák

Absztrakt

Szerző összefoglalása

Idézet: Burgess SL, Oka A, Liu B, Bolick DT, Oakland DN, Guerrant RL és mtsai. (2019) A bélparazita fertőzés étrendfüggő módon megváltoztatja a csontvelő eredetű dendritikus sejtek gyulladásos citokintermelését a bakteriális endotoxinra adott válaszként. PLoS Negl Trop Dis 13 (7): e0007515. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0007515

Szerkesztő: Alessandra Morassutti, PUCRS, Brazília

Fogadott: 2018. november 1 .; Elfogadott: 2019. június 4 .; Közzétett: 2019. július 1

Adatok elérhetősége: Minden lényeges adat a kéziratban és annak kiegészítő információs fájljaiban található.

Finanszírozás: Az Országos Egészségügyi Intézetek Országos Allergia- és Fertőző Betegségintézeti K08AI108730 (LB) és 1R21AI130700 (SLB) támogatásai, valamint a Virgini Egyetem, a Kutatási Alelnök Hivatala, New Horizons Travel Award (SLB) által támogatott munka. A finanszírozóknak nem volt szerepük a tanulmányok tervezésében, adatgyűjtésben és elemzésben, a közzétételre vonatkozó döntésben vagy a kézirat elkészítésében.

Versenyző érdeklődési körök: A szerzők kijelentették, hogy nincsenek versengő érdekek.

Bevezetés

Megmutattuk, hogy az egerekben a kísérleti Giardia fertőzés során elért eredmények étrendfüggőek [18]. A krónikusan fertőzött, teljes táplálékkal rendelkező állatoknál alacsony endemicitás mellett felnőtteknél egyes krónikus fertőzésekhez hasonló limfocita duodenitis alakul ki. A fehérjehiányos táplálékkal etetett egerek azonban nem [17]. Ez az étrendfüggő immunbeli eltérés ellentétben áll a Cryptosporidium vagy az EAEC elleni amúgy robusztus nyálkahártya és szisztémás válaszokkal, amelyeket ebben a fehérje alultápláltsági modellben láthatunk [17]. Ezenkívül a Giardia-kihívás elegendő a kalprotektin és az EAEC-re adott MPO-válaszok részleges csökkentéséhez [16–18]. Egy újabb kutatócsoport azt sugallja, hogy a korábbi bél expozíció, például oltás, a mikrobiota megváltozása vagy a kórokozó expozíció hosszú távon befolyásolhatja a veleszületett immunsejtek szisztémás gyulladásos citokintermelését [19]. Korábban kimutattuk, hogy ez a folyamat segíthet megmagyarázni a tartós gyulladásos reakciókat és eltérő eredményeket a kórokozó fertőzés és az alultápláltság során [20–22].

Feltételezzük, hogy a tartós Giardia-fertőzés során megfigyelt egyedi immunprofilok a veleszületett, antigént bemutató sejtválaszok Giardia által közvetített változásait tükrözik [23,24], és hogy a gazda táplálkozási állapota befolyásolja ezeket a válaszokat. Az ex vivo, GM-CSF kiterjesztett csontvelőből származó dendritikus sejtek (BMDC-k) a terminálisan differenciált sejtek heterogén keverékét jelentik, amely in vitro modellt nyújthat az állatban a veleszületett antigén bemutató sejtpopuláció jellemzőiről [25–27]. Ezért profiloztuk a giardiai BMDC-k citokinválaszát fehérjehiányos vagy elegendő fehérjetartalmú étrenden, hogy feltárjuk, az étrend és a Giardia-fertőzés hogyan befolyásolhatja a citokintermelést az endotoxin expozícióját követően. Megvizsgáltuk a Giardia-gyarmatosítás és az EAEC-vel való együttes fertőzés, valamint az alultápláltság közötti összefüggést is, mivel ezek a társfertőzések gyakoriak az alultáplált gyermekeknél endémiás környezetben.

Eredmények

Annak tesztelésére, hogy a Giardia fertőzés a fehérjehiány és elégségesség során hogyan befolyásolja az ex vivo csontvelő sejtek citokintermelését, izoláltuk a fertőzött és nem fertőzött egerek csontvelőit, kiterjesztett BMDC-ket, LPS-sel fertőztük, és ELISA-val és multiplex Luminex assay-vel mértük a citokintermelést. Megmutattuk, hogy a Giardia-fertőzött egerekből származó BMDC-k több IL-23-at termelnek az endotoxinra reagálva, mint a nem fertőzött kontrollok (1A., 1C. És 1D. Ábra), ELISA-val és Luminex-szel mérve. Ezzel szemben a fehérje-hiányos (PD) étrenddel etetett Giardia-fertőzött egerekből származó BMDC-k nem mutatják ezt a növekedést, és több IL-10-et termelnek ELISA-val mérve (1B. Ábra). A Giardia-fertőzött egerek fehérjehiányos étrenden (PD) szintén több G-CSF-et, TNF-a-t, IL-1a-t és IL-2-t termelnek, mint a nem fertőzött egerek, a Luminex-szel mérve (1C. És 1D. Ábra). A giardiai BMDC-k a fehérje-elégséges kontroll-étrenden (CD) provokálták az egereket, amint azt fentebb említettük, magasabb IL-23 szintet, valamint a Luminex-en keresztül mért IL-12p40-t (de csökkent IL-4-szintet) (1C. És 1D. Ábra).