文摘
利什曼虫amazonensis寄生虫造成渐进性疾病在大多数近交品系小鼠与人类弥漫性皮肤利什曼病的发展。穷人激活有效的细胞反应与这些寄生虫的感染单核吞噬细胞在不触发的先天反应积极激活或抑制这些细胞。这里我们探讨磷脂酰丝氨酸暴露这些寄生虫的作用机制的主要监管机构subversion的免疫系统在不同的步骤中感染。
1。利什曼虫寄生虫
利什曼虫寄生虫heteroxenous kinetoplastid原生动物有机体,接受完整的区别在一个循环中肠的增殖和分化phlebotomine白蛉紧随其后的传播感染性metacyclic promastigotes [1,2在昆虫血)哺乳动物宿主。一旦感染哺乳动物宿主,这些生物,从独立生存的原生动物,成为专性细胞内寄生虫,居住和增殖在单核吞噬细胞的吞噬溶酶体无鞭毛体形式。
在人类中,利什曼虫寄生虫会导致广泛的临床表现轻微,self-resolving皮肤疾病可能致命的内脏疾病传播。感染的结果依赖于多个相互依赖的因素,如矢量物种,寄生虫种类和应变,遗传背景和宿主的免疫状态。有两种主要的寄生虫,分层后感染的临床结果:那些能够导致tegumentar和那些能够引起内脏疾病。在这两种情况下,疾病是由受感染的沙蝇的叮咬,紧随其后的是一代的皮肤损害,主要引起的炎症反应引起的。在某些情况下,这种疾病是局限于皮肤或粘膜组织,和称为皮肤(CL)或muco-cutaneous利什曼病(制程),分别。此外,弥漫性皮肤利什曼病(DCL)发生在寄生虫传播导致多个皮肤损伤的出现,在远端站点相对于传播网站(3]。以类似的方式,在内脏利什曼病,有寄生虫传播通过血液和淋巴血管病变从最初的网站。然而,这些寄生虫建立在器官组成重要的单核吞噬细胞的数量,如骨髓、脾脏和肝脏(4]。所观测到的临床表现与外皮的人类疾病,扩散和黏膜与皮肤的利什曼病是最严重的形式。在这两种情况下,大多数患者被发现在南部和中美洲,联系在一起l . amazonensis感染DCL,原虫感染恢复期。
1.1。弥漫性皮肤利什曼病
弥漫性皮肤利什曼病(DCL)是一种罕见的临床表现和特点是外观的几个nonulcerated结节性皮肤损伤,控制寄生虫扩散,对寄生虫抗原低效的细胞免疫反应,抵抗大多数治疗策略(5,6]。病变的特点是一个密集的真皮渗透有液泡的巨噬细胞的严重感染。激烈的寄生在DCL病变反映了巨噬细胞的功能状态,这被认为是宽容的。DCL的巨噬细胞激活不足阻碍了消除利什曼虫导致一个杂乱无章的炎症过程,无法控制感染。DCL的决定因素是多因素疾病,可能与病人的免疫和遗传事件和致病因素有关寄生虫和向量。与寄生虫有关因素的参与一些作者已经证明,尽管它是一个点,仍有待进一步探讨。在这种情况下,标记细胞凋亡的寄生虫的展览可能是一个因素在开始DCL的交互作为可能的免疫抑制机制7]。
2。免疫反应
2.1。经典l .主要感染
实验感染模型利什曼虫寄生虫已经广泛使用作为一种工具来研究免疫反应,特别是有关t细胞分化[8,9]。这是由于这样的事实,纯系小鼠菌株演示特定模式的敏感性和抵抗疾病9,10)与免疫应答由这些动物。经典的实验生成模型,这一知识被感染l .主要寄生虫。C57BL / 6小鼠感染这种寄生虫Th1 CD4细胞+t细胞的反应,这是非常有效的激活leishmanicidal和炎症机制在巨噬细胞,导致细胞内寄生虫破坏。在这种情况下,皮肤病变形成,这难度,成为未被发现的约6 - 8 postinfection [9]。然而,潜在的寄生虫仍然在受感染的组织,提供抗原保持保护性免疫反应,防止再感染(11]。另一方面,BALB / c小鼠感染相同的寄生虫种类和应变Th2 CD4细胞+t细胞的反应,这不是有效的促进古典激活巨噬细胞,导致进行性的疾病。在细胞水平上,这种差异主要是由于人口的激活细胞表达高度受限的t细胞受体,V4 V认识到缺乏8 (利什曼虫同系物的受体激酶激活)抗原和快速产生il - 4,必要偏离向Th2免疫反应(12]。目前,很明显,该模型的敏感性和耐药性利什曼虫感染非常重现在处理一些特定的菌株l .主要不过,其他菌株和/或物种,这张照片是相对更复杂。事实上,有效的巨噬细胞激活的关键是控制感染;然而,通过T细胞在不同的情况下显示的表型分化不如古典模型中观察到。实际上,有几个论文表明,CD4细胞之间的相关性+t细胞反应和疾病发展并不简单。BALB / c小鼠il - 4受体淘汰赛(KO)仍然容易l .主要感染感染LV39应变时,这似乎是由于增加生产的il - 10 T细胞(13]。C57BL / 6小鼠感染l .主要菌株,分离出患者愈合的病变,还开发了一种Th1反应但显示进步的疾病(14]。此外,当感染IR173应变l .主要,CD4+从BALB / c和T细胞抗小鼠应变B10。D2迅速产生il - 4 (15]。其他因素如感染路线,寄生虫接种,数量和类型的感染(针与沙蝇接种)是至关重要的决定反应引起的类型(综述(9])。相互作用的复杂性,决定了临床和免疫疾病的结果要少得多,而且显然更多因子的其他感染系统,如涉及到的l . amazonensis感染。
2.2。l . amazonensis感染:超出了范式
实验感染l . amazonensis寄生虫导致进行性疾病和不受控制的在所有近交品系小鼠病变发展,包括那些高度耐药l .主要感染。然而,有梯度的疾病严重程度,从BALB / c小鼠,发展非常快的病变,形成溃疡,产生大面积的坏死组织,影响。母鸡的老鼠仍然愈合的病变发展,然而,显示缓慢进展率(16,17]。尽管如此,所显示的表现型不同品系小鼠不与叉状分枝的Th1 / Th2反应。实际上,在分析鼠标菌株如BALB / c、C57BL / 6,和影响。观察CD4母鸡,它是可能的+T细胞能产生不同类型的细胞因子如Th2细胞因子(il - 4、IL-5和IL-13), Th1细胞因子(干扰素,肿瘤坏死因子),监管细胞因子(TGF和il - 10),这是一个非偏振的细胞反应(18- - - - - -20.]。有针对性的删除Il4或Il10基因(21,22)损伤发展和寄生虫造成最小影响组织负载以及用干扰素治疗受感染的老鼠(23)和il - 12 (22]。有趣的是,l . amazonensispromastigotes,特别是无鞭毛体,能够获得通过几乎不显明的先天免疫反应。如前所述,主要宿主细胞利什曼虫扩散在哺乳动物宿主巨噬细胞,这与树突状细胞(dc),主要抗原呈递细胞的先天免疫反应。相比原虫寄生虫,例如,l . amazonensis寄生虫更能触发的表达CD40和CD8024),costimulatory分子对t细胞活化,和生产IL-12p40 [24]。实际上,无鞭毛体感染能够表达下调的表达MHC II级分子(25),在巨噬细胞感染,根据隔离这些分子在parasitophorous液泡降解[26,27]。在第一周C57BL / 6小鼠的感染,趋化因子,如CCL5 CCL3, CCL2,亚兰,CCL11以及他们的受体,并不是调节相比l .主要感染、病变部位和引流淋巴结(19]。此外,无鞭毛体感染会使等细胞内导致直流通路激活统计1,统计3和Erk 1/2磷酸化和IRF8 interferon-responsive元素的表达,表明全球抑制这些细胞的炎症反应25]。最良好的配位体无鞭毛体巨噬细胞识别和内化是调理整个感染产生抗体。上的Fc受体触发宿主细胞产生il - 10生产和致病作用[28]。这些事件是必要逃避无效的t细胞反应的早期免疫反应最终观察到在大多数情况下。在平行于l .主要感染BALB / c小鼠,寡克隆Vβ4 Vα8 CD4+T细胞人口的发展是必要的易感性在主机和被认为是致病性T细胞l . amazonensis感染,T细胞,一般地,似乎高致病性。首先,没有克隆或寡克隆t细胞数量,由于没有优势的一个或一组Vβ链表示响应的T细胞l . amazonensis感染(29日]。然而,CD4细胞的破坏+T细胞效应函数,观察recombinase-activating基因KO小鼠(抹布KO), MHC II级反式激活因子KO小鼠(CIITA KO)和裸小鼠导致瞬态阻力l . amazonensis感染,通过测量病变发展(30.]。此外,调节性T细胞的过继转移也抑制致病效应T细胞,减少病变大小和寄生虫组织负载(31日]。T细胞的机制致病作用的疾病需要确定。
3所示。磷脂酰丝氨酸暴露
3.1。体内平衡和Efferocytosis
磷脂酰丝氨酸(PS)是一种结构性磷脂出现在几乎所有的细胞膜和细胞类型。这些分子在正常细胞的细胞质传单质膜,而在凋亡细胞死亡这些分子把外表面。一旦在细胞外,PS成为周围配体被吞噬细胞清除死细胞(32]。然而,PS在这个模型不仅是一个吃我信号(33]。PS最痒的特征(34配体的凋亡细胞,这意味着PS为吞噬细胞提供的信号激活免疫抑制和抗炎机制。PS识别是强制性的,以防止建立自体抗原反应期间,这些细胞吞噬凋亡细胞间隙,避免引发炎症反应,尤其是在胚胎发生,当大量凋亡细胞生成,因此清除(35- - - - - -37),但还在成人,防止炎症许多免疫(32]。细胞内事件、受体和可溶性因子参与这种机制仍被破译,不是讨论的重点。然而,PS在巨噬细胞识别的影响和DCs在免疫反应有直接影响。凋亡细胞积极诱导抗炎细胞因子的生产转化生长因子β、PGE2和拥堵的(35),积极抑制TNF的生产α和il - 1β,即使在有限合伙人的挑战[35,38]。凋亡细胞的识别也能减少一些激活标记和costimulatory分子的表达人类和小鼠DCs (39,40)和调节细胞因子的表达参与t细胞分化转录水平(41,42]。在单细胞水平,DCs摄取凋亡细胞和细菌在同一时间只能分辨它们之间,存在细菌抗原。这是可能的,因为代peptide-MHC二类复合物是由toll样受体(通常)严格吞噬体自治的方式。由于凋亡细胞不触发TLR激活,稳定的复合物的生成受到抑制或废除43]。所有这些影响都基本维持体内平衡和理解的最后一步efferocytosis [44或凋亡细胞间隙。然而,似乎胞内寄生虫优雅地利用这些机制建立在主机45- - - - - -47]。此外,一些寄生虫模仿凋亡细胞逃避宿主免疫反应的特点,在下一节中讨论。
3.2。守恒的免疫逃避机制?
金刚石表型是最常见的一种磷脂酰丝氨酸(PS)曝光,可以观察到在化疗,饥饿,和热休克条件在一些单细胞生物(48- - - - - -51]或积极显示在正常情况下(52]。我们小组发现lesion-derived无鞭毛体l . amazonensis积极让高水平的PS,通过阻断这个分子有一个急剧下降的能力这些寄生虫感染和建立巨噬细胞(52]。这些寄生虫是可行的,能够区分promastigote形式在体外(未发表的数据)和在沙蝇向量(53和感染巨噬细胞和老鼠52,54),没有显示纤毛运动的其他标记。因此我们计价作为凋亡模仿这种机制。PS曝光的无鞭毛体l . amazonensis发生在几乎100%的寄生虫;然而,PS分子的数量取决于受感染的主机。寄生虫从BALB / c小鼠暴露获得大量的PS比获得的C57BL / 6小鼠(54]。这个观察表明,PS的表面的无鞭毛体与疾病的严重程度正相关,表明宿主能够调节这一表型的寄生虫。下面我们描述其他几组展示了PS接触和认可的角色在不同的感染模型。血液和细胞衍生trypomastigotes鲁兹锥体能够使PS,与epimastigotes相比,哪个不是。此外,感染PS-exposing trypomastigote形式诱发Smad核易位和诱导一氧化氮合酶抑制(间接宾语),表明宿主细胞的自分泌调制依赖TGFβ(55]。有趣的是,在所有t . cruzi寄生虫阶段,只有那些感染哺乳动物细胞进化使PS的能力,表明存在一个进化联系PS暴露和感染宿主细胞的能力。同样的,刚地弓形虫腹膜个暴露PS表面,似乎和这个分子的识别必要downmodulate伊诺表达式和活动在感染巨噬细胞(56]。最近,一些论文已经证明暴露PS的作用分子包膜病毒颗粒感染。人类免疫缺陷Virus-1 (hiv - 1)、PS单核细胞感染病毒信封是一个代数余子式的(57];牛痘病毒感染、PS识别调节蛋白质的活性短暂快速脉冲刺激导致蛋白激酶21等参与细胞骨架重组(PAK)和小ρGTPase Rac,导致macropinocytic活动增加和病毒粒子的吸收58]。此外,PS接触肿瘤细胞,转化细胞脱落的微泡,或内皮细胞intratumor环境似乎参与了肿瘤的不同事件发展,维护和转移(59,60]。这些知识刺激一些研究者评估anti-PS抗体治疗病毒的功效和tumoral疾病。实际上到目前为止,结果是有前途的。在小鼠模型的拉沙热(Pichinde病毒)或小鼠巨细胞病毒治疗功效非常高,达到彻底治愈(总没有检测到病毒载量)结合可用antiaviral药物(61年]。实验tumoral疾病,肺癌,胰腺癌肿瘤和恶性胶质瘤是有效的治疗,减少肿瘤的生长和转移在某些情况下或其余化疗的效果——和radio-therapies62年- - - - - -64年]。
3.3。利什曼虫amazonensis感染:新见解
我们的团队一直致力于研究的角色PS表面接触不同的隔离l . amazonensis。与我们合作的假设l . amazonensis隔离DCL患者会有更高的PS暴露与局部皮肤利什曼病(拼箱),这将导致巨噬细胞失活,有利于寄生虫复制。为此,我们比较PS曝光l . amazonensis隔离从DCL的活跃阶段疾病,临床病例报道在马拉尼昂州在巴西,这些孤立的拼箱病人从巴伊亚临床病例。结果表明,分离获得DCL病人确实呈现出更多的PS在早期postinfection比从拼箱隔离病人。此外,从DCL隔离患者比从拼箱获得病人的传染性(Franca-Costa et al .,未发表的结果)。另一方面,独立于寄生虫的应变分析,积极的接触传染性的参数相关PS的寄生虫。这些数据表明,在人类感染模式中观察到小鼠相比BALB / c和C57BL / 6小鼠。然而,有必要调查的机制识别PS表面上的隔离l . amazonensis取消激活巨噬细胞反应。特别是,它将需要评估是否新鲜孤立的寄生虫这种表型来验证我们的分析显示了杜氏利什来自巨噬细胞感染在体外与培养promastigote寄生虫与人体病变。我们相信理解PS的动力学表达式,以及识别DCL患者的免疫抑制的机制,可能导致治疗目标干预慢性的免疫发病机理和严重形式的利什曼病。
以类似的方式我们感兴趣的是免疫调节机制PS暴露在不同的纯系小鼠品系。我们目前正在评估这些机制在BALB / c感染,导致高水平的PS暴露在细胞内无鞭毛体。我们观察到PS暴露固有细胞内寄生虫,不能观察到axenically培养无鞭毛体但内化后移植非常快。然而,这些水平显著增加,当被感染的巨噬细胞在先前准备的T细胞或其溶性产品。我们确认这些结果通过感染BALB / c裸小鼠,我们观察到,无鞭毛体获得这些老鼠显示最低级别的PS,这是完全恢复,如果我们准备CD4过继转移+裸小鼠T细胞(25等人未发表的结果)。有趣的是,这些数据显示,一个可能的角色之前报道致病性T细胞(31日)是诱导细胞内无鞭毛体和PS敞口,因此,导致了一代的高度传染性寄生虫。T-cell-dependent PS暴露在无鞭毛体似乎依赖于诱导伊诺表情宿主巨噬细胞,和寄生虫的生存依赖于脂诱导精氨酸酶1表达(25等人未发表的结果)。我们建议,高水平的PS暴露寄生虫引起的压力由进气阀打开活动。在这种情况下,它仍然是未知的PS暴露在无鞭毛体是否确实是一个表现型由纤毛运动或一个特定的流程涉及调制的PS易位。PS-inducting条件下,巨噬细胞表达高水平的精氨酸酶1(25等人未发表的结果),鸟氨酸生产所必需的酶,多胺的前体。在这种情况下,多胺可以保护的寄生虫iNOS-dependent压力,刺激寄生虫增长(66年,67年)和增加DNA稳定(68年,69年]。我们知道,独特的t细胞反应的特性l . amazonensis感染导致的生成一个完美的环境刺激和维护水平的提高PS表面的细胞内的寄生虫。可能的平衡中观察到感染BALB / c小鼠,当中断,导致观察到在不同品系小鼠的差异。在图1我们总结了我们的假设有关PS T-cell-dependent调制的暴露在细胞内无鞭毛体l . amazonensis。
4所示。最后的评论
观察PS接触作为一个策略来逃避免疫系统,坚持哺乳动物宿主,使最初的实验模型l . amazonensis感染是一个突破,因为它刺激不同群体在世界各地寻找基础和应用研究的可能性。我们组仍是研究免疫学,细胞和分子机制控制PS暴露的寄生虫和寄生细胞和生物体的识别的影响。我们认为,这可能是一个重要的战略在不同的系统,避免从免疫监测建立疾病是必要的。
确认
作者要感谢林恩宋博士对科学指导和讨论。这项工作是支持的慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府(CNPq) Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de含量比(披肩)。j·f·科斯塔斗篷奖学金的获奖者。m . Bacinski和v . m .博尔赫斯从CNPq职业调查人员。