文摘
在过去的十年里,研究显示的识别鲁兹锥体相关的分子模式toll样受体(TLR)家族的成员,并演示了关键参与不同的通常在实验感染这种寄生虫。在目前的审查,我们将关注TLR-activated通路的作用调制的先天和获得性免疫反应t . cruzi感染,以及讨论的艺术状态的疫苗研究和开发对恰加斯病的病原体(或美洲锥虫病)。
1。介绍
鲁兹锥体是一种细胞内trypanosomatid原生动物,传播给人类宿主食血猎蝽科的昆虫,昆虫亚科的成员锥猎蝽亚科。其他传播方式包括口腔感染通过受污染的食物,先天性传播、输血、器官移植和意外实验室接种。这种寄生虫,以及它的向量和它引起的疾病,在1909年首次被恰加斯(1]。目前,世界卫生组织(世卫组织)估计,大约有1000万人被感染(2]。而恰加斯病流行中美洲和南美洲,在过去年感染者也被注册在移民在美国,欧洲和日本(3]。虽然大多数的病例从疫区进口,vector-transmitted原地感染也被记录在美国。这一事实而缺乏强制筛查血液和组织捐助者指出所有可能改变恰加斯病的流行病学在不久的将来。
恰加斯病的因素来自负担和接种的血统寄生虫,感染途径和宿主的免疫能力状况。两个不同阶段的疾病的入口t . cruzi到主机(审查[4])。急性期持续两个月左右,是大多数感染者无症状虽然有些病人可有症状长期发热、厌食、恶心、呕吐和腹泻。在这个阶段,大量的寄生虫经常发现在宿主体内血液和组织,以及高血浆水平的细胞因子和强烈的B和T淋巴细胞的活化。lymphoadenopathy,脾肿大,强烈的炎症过程可能与寄生虫有关巢内的组织。(5 - 10%)的一小部分感染者可以开发一个更严重的情况,提出心肌炎或脑膜脑炎,他们可能会死的。大部分的污染个人保持无症状(不定式)经常几年甚至几十年,但是,然后,约30%的患者会出现心脏或肠道并发症,恰加斯病的慢性阶段的特性。慢性的病理基础chagasic心肌病(CCC)多年来一直激烈争论的问题。由于寄生虫免疫病理持久性被认为是发展的一个关键元素CCC虽然也有自身免疫的作用的证据。在慢性阶段(不确定的)很少或根本没有寄生虫在循环,但活化免疫抑制可能发生,特别是艾滋病、和怀孕。唯一有效的和批准药物在急性期的治疗,或疾病的复活,是硝基呋喃(硝呋莫司,Lampit)和nitroimidazole(使用苄硝唑,Rochagan),不完全满意,因为它们有限的功效在慢性阶段和重要的副作用。 Host control oft . cruzi已被证明取决于体液和细胞适应性反应以及元素的先天免疫系统5]。然而,到目前为止,没有人抗感染的疫苗t . cruzi目前可用的。最后,经济和社会负担,由于早期恰加斯病引起的发病率和死亡率都相当大,导致高在拉丁美洲的经济损失。恰加斯病的发病机制的理解将会添加到开发新的分子靶点预防性疫苗和药物疗法,极端的打击这个新兴的被忽视疾病的必要性。
2。先天免疫和通常
很长一段时间内在反应被认为是入侵的病原体特异性的。相比之下,后天免疫介导T和B淋巴细胞被证明显示为不同的pathogen-derived特异性抗原通过克隆受体的就业,结果从数百种不同的基因片段的基因重组。发现在1996年果蝇跨膜蛋白人数特别介导识别和响应真菌感染(6),其次是几个相关受体的克隆其他物种,包括人类[7之一),发现这些分子(受体TLR4)对脂多糖(LPS) [8),挑战非特异性归因于先天免疫的教条。由于新受体的相似性果蝇人数,这些分子被称为Toll样受体,或通常。迄今为止,10和12种不同的功能性TLR-family成员已确定在人类和小鼠,分别在两个物种通常1 - 9是守恒的,TLR10选择性地表达在人类和TLR11, TLR12和TLR13存在于老鼠而不是人类(了9])。每个TLR识别不同的化学结构,这是高度保守的微生物和统称为其分子模式(pamp)。其中包括脂质、碳水化合物、核酸、蛋白质和各种来自细菌,病毒,真菌,原生动物和蠕虫的寄生虫。此外,TLR-signaling途径也可能被自我激活组件发布的组织损伤或炎症,所谓的有关分子模式(抑制),从而提醒免疫系统危险结果从无菌侮辱或感染(10]。学习的详细机制先天免疫系统检测和响应寄生虫了解感染控制是至关重要的。然而,只是在最近见解TLR-signaling系统如何回应由原生动物感染,包括鲁兹锥体,锥虫属brucei,利什曼虫仕达屋优先计划。,疟原虫仕达屋优先计划。和刚地弓形虫出现(11]。不同通常表现出不同的表达模式在不同的细胞和组织,以及不同的亚细胞定位(在细胞表面或内部endosomal隔间)。虽然之间存在一定程度的冗余信号引起的各种通常,最近的研究已经确定了特定个人通常信号通路,涉及不同的适配器负责信号转导分子。这将导致细胞因子释放档案具体特定pamp,,因此,通常带来一定程度上的先天免疫反应的特异性。之间形成不同的形成通常(TLR2 / TLR6或TLR2 / TLR1)或辅助就业的分子(如CD14或CD36),对某些pamp的认可而不是其他人,创建一个进一步程度的特异性(12]。识别的微生物组成通常触发初始先天免疫反应导致炎症基因的表达,最终,间隙的感染源。此外,TLR-mediated识别,通过诱导树突状细胞的成熟,因此,指导辅助T响应,代表了一种先天性和获得性免疫系统之间的联系(9]。最后,由于寻找toll样受体激动剂和拮抗剂的研究,以及TLR-signaling通路的抑制剂,药物和这些属性目前正在测试在各种治疗的应用程序中,和至少一个toll样受体激动剂(monophosphoryllipid A-MPL)已经批准佐剂的疫苗(13]。
其他germline-encoded先天受体家庭被发现在过去的年,通常一起,统称为模式识别受体(PRRs)。这些包括膜结合c型凝集素受体(clr),胞质蛋白等nucleotide-binding寡聚化域(点头)同受体(NLRs)和RIG-I-like受体(RLRs)(综述(14])。尽管通常发挥核心作用的起始免疫反应对不同病原体,微生物显示多个pamp,激活通常和其他PRRs,变得明显,PRRs除了通常也参与先天免疫的控制。此外,TLR配体特异性、信号通路和细胞贩运已被广泛研究,还不知道这种预期不同PRR通路之间的串扰,和后果,这种交互感应的有效的先天和后天免疫反应。
了这里,在感染之后t . cruzi通过不同的TLR通路几种炎症基因被激活。这导致炎症反应,诱导不同的效应机制的适应性免疫反应,处处与病原体的控制,尽管无菌治疗并没有达到。另一方面,人们对此知之甚少t . cruzi由其他PRRs识别。最近,第一个例子NLR-dependent反应占宿主抵抗感染原生动物被报道(15]。在这工作,Nod1−−/老鼠是非常容易的t . cruzi屈服于感染和显示更高的寄生虫血症和寄生虫加载在脾脏和心脏组织,尽管NOD1缺乏不损害生产不同的细胞因子il - 12、TNF -α干扰素-γ或il - 10。作为t . cruzi寄生虫对NOD1缺乏肽聚糖或任何已知的受体激动剂,这将是有趣的,以确定NOD1直接感官t . cruzi派生PAMP时,或者如果NOD1通路间接激活期间感染。因此,详细机制NOD1抵抗感染t . cruzi还有待描述和NLR之间可能的相声,TLR在感染途径t . cruzi等待进一步调查。
3所示。表达的toll样受体激动剂t . cruzi
在过去的几年中,不同的组已经确定了多样化t . cruzi派生分子充当toll样受体激动剂,诱导一氧化氮(NO)的生产和分泌炎性细胞因子和趋化因子单核细胞的细胞谱系。第一个主要的类t . cruzi分子特征为pamp trypomastigote-derived glycosylphosphatidylinositol (tGPI)锚mucin-like糖蛋白,它分布在细胞表面膜的t . cruzi并被认定为强有力的催化剂的TLR2老鼠和人类起源(16]。促炎tGPI活动被证明是依赖于它的精细结构,主要是不饱和脂肪酸在sn-2 alkylacylglycerolipid组件的位置。相比之下,谷歌的另一个成员家庭净化epimastigote形式,名叫glycoinositolphospholipid (eGIPL)和脂质一半的而不是由一个N-lignoceroylsphinganine,诱导NF -κ通过TLR4 [B激活17]。GIPLs是免费的锚丰富出席所有寄生虫的表面膜阶段形式,呈现不同的生物效应在不同的细胞类型18,19]。重要的是,GIPLs的结构显示的感染性metacyclic trypomastigote和epimastigote形式非常相似,包含相同的守恒Man4-GlcN多糖序列和myo-inositol-phosphate-lipid一部分主要(70%)由inositol-phosphoceramides,尽管宪法可能会改变根据t . cruzi应变(20.]。例如,尽管GIPLs从Y, G,和Tulahuen菌株含有神经酰胺,那些从CL应变dihydroceramide和alkylacylglycerol物种(21]。因此,变量半脂质成分不同的GPI锚决定他们的识别是由TLR2 (alkylacylglycerol)或TLR4 (dihydroceramide)。虽然tGPI (TLR2受体激动剂)和eGIPL从Y应变(TLR4受体激动剂)相比并不在同一试验的相对能力诱导促炎反应细胞TLR2和TLR4的表达正常水平的分子,结果与人类TLR2-transfected CHO细胞也表达内源性仓鼠TLR4的水平,提出了一个100倍优越tGPI主播的活动(16]。一个有趣的观点有待调查是否这些不同的GPI锚,这可能被脱落(发布的寄生虫22),其炎症活动取决于TLR2和TLR4,呈现协同属性。值得注意的是,genome-wise显示大约12%的预测分析t . cruzi基因可能编码GPI-anchored蛋白质,数量远远高于在以前研究原生动物或哺乳动物物种23]。此外,最近的大规模分析GPI-anchored分子识别78 GIPLs 11 ptn-GPIs,其中70 GIPLs和8 ptn-GPIs之前没有描述(23]。其中,可能小说TLR2和TLR4受体激动剂的特点。其他的区别t . cruzi派生GIPL和tGPI锚决定关于coreceptor参与的分子识别和触发信号通路。例如,anti-CD14抗体阻止TNF -的生产α由人类巨噬细胞暴露于tGPI-mucin在体外(24),中性粒细胞吸引引发的腹腔注射eGIPL保持在CD14-deficient老鼠,表明eGIPL被TLR4在CD14-independent方式(Bellio, M。未发表的结果)。同时,肿瘤坏死因子-α和MIP-2生产针对GIPL显示在CD1d-deficent显著降低小鼠(NKT细胞缺乏)相比WT老鼠(25]。虽然观察到反应的确切机制仍然难以捉摸,这些结果清楚地表明CD1d-restricted NKT细胞在细胞因子和趋化因子生产的早期扩增步骤在先天反应引起t . cruziGIPL。因此,在活的有机体内的影响t . cruzipamp值得进一步调查关于他们的模式识别,和行动,不同的细胞类型。
感染性t . cruzitrypomastigotes入侵宿主细胞使用至少两种不同的策略,通过积极招聘过程宿主细胞溶酶体的面积寄生虫细胞接触或通过另一种途径,寄生虫感染的吞噬细胞通过传统吞噬/内吞作用机制(26- - - - - -29日]。虽然一般的当前视图是通常不函数直接吞噬受体,研究已经证明,通过MyD88 TLR信号可以提高吞噬体酸化和功能,所谓的吞噬体成熟,这是有效的灭菌所需的内容(30.]。根据这一点,我们已经证明了的水平t . cruzi内化,在三个不同的TLR4-deficient品系小鼠巨噬细胞不受影响(影响/ HeJ C57BL / 10 scn,和Tlr4−−/),但TLR4和寄生虫colocalize酸性隔间,,只要在感染后4 h, TLR4-deficient巨噬细胞感染的百分比t . cruzi显著更高WT细胞相比,表明早期的存在trypanosomicidal机制由TLR4触发,也证明是依赖于生产没有和活性氧(ROS) (31日]。另一方面,据报道,在入侵t . cruzi的激活Rab5-dependent吞噬TLR2-dependent信号通路调控的巨噬细胞(32]。然而,据我们所知,没有其他研究表面TLR通路参与trypomastigotes的入口进入宿主细胞。
额外的TLR2受体激动剂和辅助属性,t . cruzi -发布相关蛋白质thiol-disulfide氧化还原酶家族,叫做Tc52,也是描述(33]。然而,令人惊讶的是,尽管已知t . cruzi派生TLR2受体激动剂,没有寄生虫血症或死亡率的差异被发现感染后的老鼠缺乏TLR2基因(34]。有趣的是,尽管TLR2表达式由巨噬细胞刺激在体外与trypomastigote-derived GPI锚似乎是必不可少的感应白介素、肿瘤坏死因子-α和没有16),当感染,TLR2-deficient老鼠山一个健壮的促炎细胞因子和生产由脾细胞,以及更高的血清干扰素-γ老鼠相比,WT (34]。这表明TLR2在感染的免疫调节作用,也许将在亚[TLR2配体的作用35]。
有趣的是,最近,t . cruzi提取核酸作为pamp还显示了。基因组DNA,其中包含丰富的oligodeoxynucleotide unmethylated CpG图案,和总RNA纯化t . cruzi分别通过TLR9识别促进宿主细胞激活和TLR7,刺激细胞因子反应从巨噬细胞和树突状细胞(dc) [36- - - - - -39]。此外,潜在TLR7配体鸟苷或uridine-rich以单链RNA序列被发现在网上分析预测寄生虫转录组(39]。的确,正如下面所讨论的,Tlr9识别−−/和Tlr7−−/老鼠被证明比WT老鼠更容易感染寄生虫(37,39]。
4所示。抗感染授予不同的TLR通路
直接测试的假设由上述pamp TLR触发宿主抵抗感染的关键是目前不可能,然而,由于缺乏t . cruzi菌株缺乏任何上述toll样受体的表达。另一方面,学习的过程中感染不同TLR-encoding基因小鼠的遗传缺陷,评估死亡率,寄生虫血症和几个参数的先天性和获得性免疫反应带来了额外的理解缺乏TLR-mediated识别的影响t . cruzi发展宿主对感染的易感性。在这种背景下,关键的参与通常在宿主抵抗t . cruzi首先强调了在小鼠缺乏MyD88适配器的分子,这是多个TLR-signaling通路的主要传感器(34]。事实上,Myd88−−/老鼠是非常容易被感染并显示低促炎细胞因子的生产,包括IL-12p40和干扰素-γ,从先天免疫细胞(34]。根据,我们首先报道,影响HeJ老鼠,表达一个非功能性TLR4的自然变异,极易受到感染t . cruzi(17),就是明证寄生虫血症和早期死亡率更高。然而,由于古典遗传学研究先前建立的阻力t . cruzi是由多种遗传因素,包括H-2-linked基因(40,41),保护水平的TLR4通路在感染的影响/ HeJ小鼠(其影响背景归类为“易感”)不能直接感染的敏感性程度相比Myd88−−/老鼠,它们的抗C57BL / 6基因背景。因此,我们进一步研究了TLR4的缺陷的影响Tlr4−−/(B6背景)的老鼠31日]。我们表明TLR4信号触发了一个重要的早期parasiticidal事件t . cruzi,这是依赖于没有和ROS,脾细胞的形成Tlr4−−/受感染的老鼠显示低促炎细胞因子的生产干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α的,以及不,WT B6小鼠相比,解释观察到的寄生虫血症水平较高TLR4-deficient老鼠(31日]。这些结果表明TLR4在一起,正如前面所示TLR2和TLR9识别,也有助于抵抗感染的急性期期间B6小鼠。然而,TLR4缺陷本身不会导致早期死亡的B6背景(31日]。
一项有趣的研究表明TLR9识别参与保护t . cruzi感染(37]。TLR9识别是TLR家族的成员之一位于endolysosomal亚细胞室和可以识别parasite-derived DNA序列(38]。更重要的是,自Tlr2−−/Tlr9识别−−/寄生虫血症淘汰赛中显示高于单一的两倍Tlr2−−/或Tlr9识别−−/老鼠,这项工作是第一个证明TLR2和TLR9识别可以合作,和/或一定程度的冗余存在不同的TLR家族成员之一,在控制寄生虫的复制。然而,尽管达到寄生虫血症与观察到的水平Myd88−−/应变(缺少多个TLR信号),Tlr2−−/Tlr9识别−−/双缺陷小鼠没有显示急性死亡率展出Myd88−−/老鼠。这个观察表明,其他TLR / IL-1R家庭成员,除了TLR2和TLR9识别,可以参与的发病机制t . cruzi感染。此外,老鼠缺乏MyD88和第二个衔接分子徒下游TLR3和TLR4,称为TRIF,被证明是更敏感Myd88−−/老鼠。相反Myd88−−/,的Myd88−−/Trif−−/双缺陷老鼠无法控制寄生虫水平在血液中,死在一个更早的时间点在感染后(42]。TRIF-dependent通路是必不可少的1型干扰素的诱导通过TLR3和TLR4,但1型干扰素的作用在抗感染t . cruzi是有争议的43,44]。奇怪的是,尽管老鼠单一缺乏TRIF或IFNAR1(1型干扰素受体)被证明是抵抗感染t . cruzi Myd88−−/Ifnar1−−/双缺陷小鼠显示相同的高度敏感的表型Myd88−−/Trif−−/双压力不足,指着干扰素-的保护作用β和/或干扰素-α然而,Myd88通路(缺席时才会显现42]。因此,所展示的高灵敏度Myd88−−/Trif−−/双缺陷小鼠感染是依照TLR4的作用和/或TLR3响应中t . cruzi,因为这些TLR的家人是唯一已知使用TRIF作为传感器分子。
最近工作学习Tlr3−−/然而,老鼠不支持任何角色TLR3促进控制t . cruzi寄生虫血症或主机生存(39]。然而,TLR3的可能性存在,一个假定的功能只会成为伴随明显缺乏其他TLR-family成员的冗余功能,通过类比之前观察TLR2的参与预防寄生虫在双才明显Tlr2−−/Tlr9识别−−/应变(37]。本文还提供第一次证据TLR7是先天免疫受体参与识别至关重要T.cruziRNA和在宿主抵抗病原体感染39]。Caetano和合作者分析在不同品系小鼠感染的过程中缺少一个或多个endolysosomal通常。首先,作者是对感染的反应在一种叫做3 d的老鼠,它有一个功能丧失点突变在UNC93B1(内质网(ER)居民蛋白介导的易位nucleotide-sensing通常从ER endolysosomes),因此,对TLR3, TLR7 TLR9识别配体(TLR8老鼠被认为是生物活性)。3 d小鼠的表型是相当于三重缺陷Tlr3−−/Tlr7−−/Tlr9识别−−/应变之间的中介Myd88−−/(高敏感)Tlr9识别−−/(中度敏感)。这个结果建议TLR7的贡献,除了TLR9识别,抵抗t . cruzi,因为,正如前面提到的,Tlr3−−/老鼠不容易受到感染。事实上,Tlr7−−/老鼠显示一定程度的易感性与显示Tlr9识别−−/老鼠(39]。
总的来说,到目前为止,分析不同的老鼠菌株缺少一个或多个TLR途径证明TLR2 TLR4 TLR7, TLR9识别抗感染中发挥作用t . cruzi他们之间有一定程度的冗余。水平的易感性之间的直接比较不同所显示TLR-deficient菌株的老鼠并不总是可能的,因为上面所引的研究采用不同菌株的寄生虫,Y (31日,34,37],Tulahuen [42),或CL-Brener [39菌株,他们每个人呈现不同的毒性,组织趋向性,寄生虫血症过程和时间,这可能也与不同的细结构或表达pamp的表达水平。然而,重要的问题在这些研究显示有关的角色通常在先天和后天免疫t . cruzi我们将在下面进行讨论。
5。通常在先天和后天的反应t . cruzi
在第一个感染后7 - 10天,后天免疫之前完全激活,包含寄生虫血症先天反应过程中扮演着重要角色,通过行动杀菌剂的介质(活性氮intermediates-RNI和ROS),增强了生产的促炎细胞因子的作用(白介素、肿瘤坏死因子-α和干扰素-γ)发布的巨噬细胞、自然杀伤(NK)γδT细胞(45,46]。然后,后天免疫介导的辅助1 (Th1)细胞响应成为寄生虫血症控制和宿主生存的关键。干扰素-的释放γ由Th1 CD4+细胞诱导激活吞噬细胞的寄生虫杀死。Th1细胞也为适当的抗体生产提供帮助(亲细胞免疫球蛋白和补体固定G2a)和细胞毒性CD8+T细胞。的基因缺失,或实验阻塞,这些抗体,CD4适应性反应+或CD8+细胞)导致无法控制寄生虫水平和死亡47- - - - - -49]。尽管不同的效应响应控制寄生虫的负担,然而,它的消除不是实现,导致chronification的感染。,这是合理的寄生虫持久性的杀菌剂的免疫抑制的结果抗炎反应介导的il - 10和转化生长因子-β(TGF -β),以及通过渗透骨髓细胞抑制活动,成功和抵消的炎症反应,否则,将导致危及生命的损伤器官(50,51]。
当前范式,激活树突状细胞和其他细胞先天TLR通路和发挥作用需要尽管准确获得反应函数的调制TLR家族的每个成员的反应t . cruzi还不能完全肯定。小鼠的所有菌株单个或多个TLR缺乏测试日期,显示高对感染的易感性t . cruzi促炎细胞因子水平较低,被发现显示在感染早期虽然之间的易感性不同程度,不同的TLR淘汰赛,正如上面所讨论的。因此,血清干扰素-γ和il - 12是低MyD88−−/受感染的老鼠,以及在体外干扰素的生产,γ白介素、肿瘤坏死因子-α并没有从这些小鼠脾细胞获得第十天postinfection [34]。也得到了类似的结果Tlr4−−/,Tlr9识别−−/、双Tlr2−−/Tlr9识别−−/,3 d,或Tlr7−−/老鼠(31日,37,39]。这些结果证实了其他人在体外,低水平的il - 12(或没有)和更多的trypomastigotes发布的脾细胞(或在体外感染巨噬细胞)MyD88 -双MyD88 / TRIF -, TLR4、3 d, TLR9识别或TLR7-deficient感染小鼠(31日,37,39,42]。因此,TLR2的明显异常,通常几个贡献在活的有机体内促炎细胞因子分泌的感应感染宿主细胞。
TLR以外的角色在先天免疫调制,当前范式强烈认为赞成这些受体的关键作用在塑造自适应免疫反应(9]。本可以实现主要由他们的行动在抗原递呈细胞(apc),通过促进cross-presentation CD8 t细胞激活或增加costimulatory分子的水平,通过刺激lineage-specific细胞因子的分泌il - 12、il - 6、il - 1β、地震和IL-23装甲运兵车,因此,促进Th1和Th17细胞分化。尽管最初有争议,不同群体展示了通常的表达在活化T细胞,以及toll样受体激动剂功能的影响直接costimulatory信号在适应性免疫反应的起始或作为一个援助在记忆T细胞的生存35]。因此,不排除有直接的作用t . cruzi派生pamp在t细胞活化和生存在感染期间,尽管到目前为止,证据支持这一假设的主要功能通常在感染t细胞激活是间接性的。
目前,数据的详细作用通常在感染期间后天免疫的激活t . cruzi仍然是稀缺的。尽管如此,这首次表明,CD4细胞+T细胞获得感染Tlr9识别−−/,Tlr2−−/Tlr9识别−−/,或MyD88−−/老鼠菌株产生干扰素-低γ当刺激在体外由感染同源的BMDC [37),而CD4+从感染T细胞TLR2-deficient干扰素的老鼠显示水平γ与WT,预计由于其耐药表型(34]。值得注意的是,CD4细胞的百分比+干扰素-γ+脾脏T细胞的感染MyD88−−/老鼠在天11和13 postinfection WT老鼠相比显著降低,而CD4的百分比+干扰素-γ+在脾脏T淋巴细胞Tlr4−−/应变导致类似于WT老鼠,发现按照应变电阻较高,相比其他提到TLR-deficient老鼠(31日]。有趣的是,同样的低CD4的照片+当分析干扰素- t细胞激活了γ生产CD4+从感染3 d或获得的T淋巴细胞Tlr3 7 9−−/三重缺陷老鼠,即使刺激在体外与负载抗原WT DCs,表明CD4的低频率激活+这些敏感菌株的感染T细胞在脾脏(39]。在特定的情况下MyD88−−/老鼠,低比例的Th1细胞也可以是由于地震停止响应,因为这个细胞因子的受体也依赖于MyD88信号,但事实上,老鼠缺乏地震不是更容易感染实验t . cruzi(52反对这一假设。因此,在所有的TLR-deficient压力测试,对感染的易感性与低水平的血清il - 12和激活Th1细胞在脾脏的频率下降。
nonexpected结果被发现,相比之下,当CD8的百分比+干扰素-γ+T细胞(有关酶联免疫斑点)测量通过血细胞计数或CD8-dependent在活的有机体内细胞毒性活性测定Tlr2−−/Tlr4−−/,Tlr9识别−−/,而在MyD88−−/受感染的老鼠,因为这两个参数被保存WT水平在所有上面所引的菌株(不足31日]。最近,维护CD8的频率+T细胞的特定immunodominant肽还演示了在WT水平MyD88−−/,Tlr9识别−−/,和3 d小鼠(39]虽然在体外干扰素-的水平γ分泌较低的细胞培养MyD88−−/和3 d,但不是的Tlr9识别−−/老鼠。第一个可能的解释这些结果是,没有一个测试TLR通路对细胞毒性CD8的生成至关重要+T细胞在t . cruzi感染。值得注意的是,TLR3和TLR4-triggered TRIF通道是保存在Myd88−−/老鼠,因此,他们的活动会导致I型干扰素的分泌和顺向DC成熟,导致正常CD8+在这些小鼠t细胞反应观察。也符合这一假说,广泛讨论了我们以前的工作(31日),双重MyD88 / TRIF-deficient (MyD88 / IFNAR1 DKO)小鼠感染更敏感,不控制寄生虫血症(42]。另外,其他信号分子和天生的识别系统可以参与CD8的生成+t细胞反应。例如,它是描述NFATc1激活和干扰素-γ生产在TLR-independent通路可能导致DC成熟期间t . cruzi感染(53]。DC成熟也可以引起血管舒缓激肽B2受体(B2Rs)后释放促炎缓激肽肽的寄生虫感染期间蛋白酶(54]。第三,最近的一次工作,上面列举了点头受体的激活t . cruzi感染(15]虽然还不清楚这两个后一种途径将功能独立许可CD8的通常+t细胞效应的功能。
因此,CD4的较低水平+效应器中观察到感染MyD88——或者TLR- - - - - -缺乏的老鼠似乎CD8满足他们的帮助+为诱导T细胞,但可能还不够必要B-cell-mediated响应,或CD8+T淋巴细胞动员parasite-infected组织除了脾脏、心脏或肝脏,例如。尽管最近的一份报告中,描述了一个角色在主机IL-17A预防急性感染(55)和一个角色对Th17细胞在调节parasite-induced心肌炎已被证明t . cruzi感染小鼠(56),不知道目前可能调制辅助T子集,感染及其后果t . cruzi在缺乏TLR信号。毫无疑问,更多的工作是必要的,一个完整的理解的影响t . cruzi全身的TLR信号控制的适应性免疫的寄生虫。
总的说来,目前的数据支持的想法不同TLR家族成员之间存在一定程度的冗余,这意味着每个TLR途径可能不是单独抵抗感染的必要条件。t . cruzi显示各种不同通常配体(见图1),只有伴随缺乏信号通过多个toll样受体,但不是个人的缺陷,导致高度对感染的易感性。
没有讨论通常在感染的作用t . cruzi方面可能不完整的有些投机的可能性引发通过toll样免疫反应途径可能在疾病的进展对其慢性阶段,CCC。这两个t . cruzi——和心脏组织反应在证据和可能是重要的病理CCC虽然达成共识并不存在对这些反应的相对贡献CCC (57]。不管这个问题的答案可能是,TLR信号可能是隐含在这一过程中,因为在他们的角色在触发适应性反应的病原体,正如上面所讨论的,一些研究也报道TLR-family成员的贡献在诱导自身免疫58]。然而,研究慢性感染阶段t . cruzi很难在C57BL / 6小鼠遗传背景(如所有可用的TLR基因敲除菌株),由于缺乏良好的实验模型能够在这些小鼠诱导病理生理的特征中观察到人类的生活条件。尽管如此,169年的一项研究慢性chagasic心肌病患者和76年t . cruzi来华的无症状的个体显示t . cruzi来华的杂合的患者发作/ TIRAP S180L变体(导致减少在信号转导结扎TLR2和TLR4各自配体)可能有风险较低的发展中国家CCC (59]。有趣的是,它也表明,上游TLR2功能为主要监管机构分离小鼠心肌细胞的肥大引起的t . cruzi(60]。因此,TLR信号的参与研究的实验模型慢性阶段恰加斯病的疾病可以阐明CCC的病理生理学的相当大的价值,仍然是心力衰竭的主要原因之一今天个人在拉丁美洲的年轻人。此外,确定精确TLR-TRIF-MyD88激活如何触发和调节免疫应答t . cruzi将重要的相关性对这个重要的人类寄生虫疫苗开发。
6。疫苗接种鲁兹锥体Infectiona
大多数主机中所开发的强烈的特异性免疫反应t . cruzi感染并不能消除这种寄生虫,寄生虫持久性被认为是后期的主要因素恰加斯病的症状。因此,消除寄生虫在早期阶段(急性期)防止寄生虫生存和可能是一个有趣的路线,以避免免疫病理慢性阶段。预防性疫苗接种将有助于减少或完全消除这种寄生虫的负担,因此代表了一个理想的方法来限制发展的慢性疾病的症状。直到最近,没有考虑接种疫苗具有成本效益的措施控制疾病传播,因为其他的预防将变得更加简单和廉价的方法。然而,最近确实详细分析证明,接种疫苗可以在各种场景,包括成本效益的地区发病率低至1%是通过使用疫苗的效力仅为25% (61年]。基础上,未来的研究项目应该考虑这些计算来支持这种类型的生物技术的选择。
因为CD4+和CD8+T细胞是至关重要的获得性免疫反应的介质,在过去的20年里,我们和其他人有测试的假设non-antibody-mediated哺乳动物细胞免疫反应的抗原表达形式的寄生虫的确可以被用于预防接种的目的。使用疾病的小鼠模型,我们证实这个假说诱导保护性免疫t . cruzi专门由CD4感染+Th1和CD8+Tc1细胞特定trypomastigotes表达的抗原和无鞭毛体t . cruzi(看过的62年- - - - - -64年])。
t . cruzi抗原免疫血清免疫或被感染的人或动物作为研究的基础,利用重组蛋白进行研究。这些重组蛋白包括大型的成员反式唾液酸酶(TS)表面蛋白家族表示主要在感染性trypomastigote和无鞭毛体形式的寄生虫。第二组的基因属于cysteine-proteases家族(cruzipain)表示所有不同形式的寄生虫。其他抗原形成异质群体包括分子如鞭毛钙结合蛋白,paraflagellar rod protein-2 LYT-1抗原,核糖体蛋白L7a-like蛋白质,和KMP11(看过的62年,63年])。
诱导t . cruzi特殊T淋巴细胞和保护性免疫实验感染,几个交付抗原等成功应用重组蛋白在不同佐剂混合,质粒DNA重组病毒和细菌。最近,基因减毒寄生虫还成功生成了口服兽医疫苗的发展的目的(65年]。保护性免疫反应的小鼠模型测量了减少寄生虫血症急性阶段,组织寄生,和死亡率。在大多数情况下,这些抗原与免疫引起的I型免疫反应,产生的干扰素-γ第CD4+和/或CD8+T细胞。的一些机制调解保护性免疫。后鼻内接种(TS)的存在TLR9识别激活CpG ODN, CD4细胞的缺失+或CD8+T细胞呈现接种动物完全容易受到感染。因为这些动物的基因缺陷,这些细胞可以诱导或效应阶段所需的免疫反应,或两者兼而有之。同样,CD8-deficient老鼠未能产生保护与本地免疫后杆蛋白质乳化CFA或重组腺病毒表达TS ASP-2基因(66年,67年]。在质粒免疫,要么CD4的损耗+或CD8+T细胞完全逆转保护性免疫,从而证明不重叠的角色这两个亚种群(68年,69年]。与重组蛋白疫苗接种后的ASP-2明矾、CpG ODN CD8的消耗+,但不是CD4+,T细胞逆转保护性免疫(70年]。最后,与单一疫苗接种t . cruzi被CD8抗原决定基+T细胞(71年引起保护性免疫反应,使用不同的启动—提高战略重组腺病毒和牛痘病毒。发现1型CD4这些实验系统+和CD8+T细胞是必要的,确认1型CD4的一般范式+和CD8+T细胞保护性免疫中发挥关键作用。符合这一假说,最近的观察指出干扰素-γ作为一个关键的中介的保护性免疫反应72年]。也有关保护T细胞可以是长寿命稳定,并显示一个表型效应记忆T细胞(73年,74年]。另一个最近添加的信息,可能是一般重要的疫苗发展的事实,这些保护CD8的目标+不仅是免疫显性T细胞抗原表位,但它们也可以次属音/神秘的T细胞抗原表位(75年,76年]。
问题是否其他细胞类型也至关重要的适应性免疫诱导的重组疫苗目前正在调查中。不过,值得注意的是,1型感染本身抒发强烈的免疫反应,并不能完全清除寄生虫。这个明显的矛盾表明可能有感染或接种疫苗引发的免疫反应定性差异不揭示了细胞因子的分析模式。事实上,持续的实验强烈认为存在质的差异,占的保护特性T细胞在基因疫苗接种小鼠感染后扩大(塞·伐斯冈萨雷斯,他未发表的结果)。
尽管有明确的证据表明,免疫t . cruzi抗原可以提供保护性免疫以减少急性期寄生虫血症,组织寄生,和死亡率,目前尚不清楚是否免疫将导致缓解或治愈的慢性阶段疾病的症状。确定免疫的作用在减少慢性阶段疾病症状,许多实验使用不同的动物模型必须被执行。在许多上述模型,组织炎症和慢性阶段末寄生预防性疫苗接种后显著降低(69年,77年,78年]。因此,预防性疫苗可能确实停止许多慢性发展的阶段。然而,疫苗的最有说服力的证据的能力,减少免疫病理治疗免疫与获得的t . cruzi基因编码TSA和Tc24基因(79年]。这些结果是否可再生的使用鼠标和寄生虫的不同组合菌株仍有待观察。
总之,尽管某些研究者的悲观情绪,有许多实验证据支持这一事实恰加斯病疫苗可获得兽医使用。这种类型的疫苗可以有一个明确的对疾病传播的影响。这些知识是否可以翻译成人类使用的疫苗仍需要相当大的实验和临床研究80年]。
7所示。通常,新的佐剂的发展
了解病原体的启动和直接免疫反应可以为疫苗开发提供有用的观点。事实上,在过去的20年中,增加知识的细胞和分子机制先天免疫信号触发特定的反应装甲运兵车的设计使得新定义的佐剂。例如,monophosphoryl脂质(MPL)是一种解毒脂的脂多糖衍生物沙门氏菌血清,充当TLR4部分激动剂。它优先诱发电车/ TRIF-signaling通路,因此,有限合伙人相比有较低的毒性但保留其辅助属性(81年]。MPL吸附在铝盐被用作辅助预防性疫苗不同的传染性病原体,包括反人类的乳头状瘤病毒(HPV)疫苗批准在澳大利亚,欧洲,和美国预防宫颈癌的82年]。因此,研究集中在pamp的识别和表征t . cruzi,以及从其他病原体,可以为我们提供新的toll样受体激动剂,结合已知的辅助分子将允许创建新一代的疫苗,就可以,例如,直接免疫反应对主导Th1概要(防止细胞内病原体所需),将具有持久的免疫记忆。toll样受体激动剂也可能使用不仅在预防治疗方法。然而这迷人的主题是超出了目前的审查和最近的范围被其他作者详细讨论(13,83年]。
确认
这项工作是由Fundacao卡洛斯恰加斯球场德帕罗尽管带动做里约热内卢(FAPERJ)项目:APQ1 PRONEX, Fundacao德帕罗尽管做Estado de圣保罗(FAPESP)必须占州政府,慰问Nacional de尽管(CNPq) -Edital环球和由国家科学和技术研究所的疫苗(INCTV-CNPq)。