文摘

刚地弓形虫是人类的主要传染病因后retinochoroiditis,先天性弓形体病的最常见的临床表现。这次调查后进行新生儿筛查鉴定生物标记物的免疫相关疾病的免疫病理特征通过流式细胞术。研究包括感染婴儿没有海军研究实验室和retinochoroidal病变(ACRL陆军研究实验室,和CRL)以及未感染的个体(NI)。我们的数据表明,白细胞增多,增加单核细胞和淋巴细胞,是一个有关血液生物标志物。Immunophenotypic分析还揭示了CD14的扩张+CD16+HLA - 单核细胞和 细胞毒性nk细胞在陆军研究实验室。此外,增强识别γδ+和CD8+t细胞数量显然是良好的生物标志物的发病率。生物网络分析显示,复杂的和复杂的网络凸显出负相关海军的单核细胞和NK - b细胞。显著缺乏连接涉及b细胞和b细胞的天然杀伤细胞连接相关的转变对t细胞中观察到陆军研究实验室的优秀。观察网络紧密相连的生物标志物在CRL, NK和CD8的有关连接+t细胞广泛的细胞子集。我们的发现新元素添加到当前知识先天性弓形体病的先天和适应性免疫反应。

1。介绍

眼弓形体病是一种常见的炎症性眼病和全球后葡萄膜炎的主要原因1]。弓形体病的重要性更大在巴西,在眼部疾病的发病率和严重程度高于世界其它地区(2]。在巴西进行的一项研究显示,90%的新生儿先天性弓形体病临床症状。观察到的主要症状是retinochoroiditis,出现在80%的新生儿(3]。

成功的感染所致弓形虫是基于宿主免疫反应之间的微妙的平衡,试图清除寄生虫,和免疫逃避策略或免疫调节引起的寄生虫,使寄生虫与宿主的终极生存(4]。许多不同的宿主细胞和隔间是参与免疫反应弓形虫,以及这些细胞之间的相互作用是至关重要的抗寄生虫(5- - - - - -9]。

稀缺的眼部疾病在人类免疫数据是可用的,这些研究主要集中在弓形虫特殊t细胞反应在体外。分析系统特定的细胞反应弓形虫抗原和主动/瘢痕的眼部病变的患者,在收购或先天性疾病描述了有争议的数据的角色在这个场景中促炎反应。山本先生和他的同事们已经成年患者眼部疾病的免疫反应特征由于先天性感染和表明,这些患者可能显示公差对寄生虫通过减少促炎反应和降低淋巴增生指数(10]。相比之下,Fatoohi和他的同事们表明,系统性的细胞反应弓形虫不成人患者之间没有不同,假定先天性眼弓形体病对t细胞活化和促炎细胞因子的生产(11]。尽管弓浆虫病免疫学最新进展,相对较少的注意力一直集中在先天性免疫事件相关toxoplasmic retinochoroiditis婴儿患者。考虑到这些先前的报道,这项工作旨在描述体外系统性immunophenotypic先天和适应性细胞的子集在先天性弓形体病的早期阶段及其与没有协会/积极/瘢痕retinochoroiditis婴儿的存在。

2。方法

2.1。研究人群

协议在本研究进行的经当地伦理委员会批准(米纳斯吉纳斯联邦大学的协议298/06)和书面知情同意了母亲的婴儿纳入本研究。

这项研究是前瞻性的一部分调查新生儿筛查先天性弓形体病由一个多学科研究集团(巴西UFMG先天性弓形体病组)。从2006年11月1日,5月31日,2007年,共有146307名儿童被检测反弓形虫IgM抗体在滤纸干血样品使用弓形虫IgM工具包(Q-Preven,共生、Leme、巴西)。确定的血浆/血清测试220年例婴儿和母亲积极或underterminated筛选结果。IgA的母亲和婴儿进行测试(酶联免疫吸附试验)和免疫球蛋白和IgM反弓形虫(酶联荧光测定、ELFA-VIDAS BioMerieux SA,里昂,法国)。婴儿检测呈阳性的220例中,有190所确定的考试和反持久性的弓形虫血清中免疫球蛋白抗体时12个月。所有婴儿包括在这项研究中获得医疗护理的一般临床医生经验与传染性疾病和身体检查没有透露任何变更。眼科评估是由两个视网膜/葡萄膜炎专家协助下一个训练有素的护理专业根据标准化协议其他地方报道(3]。通过儿科婴儿也接受了检查,神经影像学研究(颅射线照片或transfontanel超声波;计算机辅助断层扫描选定的情况下),听力评估、和眼科评估。外周血样本105名婴儿( 天的年龄;53%为男性,47%是女性)收集获得白细胞。这些婴儿被分为两组:(i)集团弓形虫(感染婴儿),由83名婴儿被诊断为先天性弓形体病曾积极确定的测试和持续的特定的免疫球蛋白抗体,和(2)集团倪未感染的婴儿(控制),由22个测试呈阴性反应的婴儿的免疫球蛋白g反弓形虫。83名儿童从群弓形虫,15个婴儿呈现活跃retinochoroidal病变(支持),27个同时活跃和瘢痕的retinochoroidal病变(ACRL), 17有瘢痕的retinochoroidal病变(CRL)和24没有retinochoroidal病变(海军)。婴儿从NI组没有任何类型的retinochoroidal病变。

2.2。流仪采集和分析

外周血从婴儿先天性弓形体病(弓形虫)和未感染婴儿(NI)处理,和leukocyteswere用于体外协议,如前所述10]。单克隆抗体(mab)被用于标记细胞表面分子,T和NKT细胞(anti-CD3、anti-CD4 anti-CD8), B淋巴细胞(anti-CD5, anti-CD19和anti-CD23)、单核细胞(anti-CD14, anti-CD16、anti-CD32 anti-CD64), NK和NKT细胞(anti-CD16 anti-CD56) anti-HLA-DR(激活),传统的T细胞(anti-TCRαβ)和γδt细胞(anti-TCRγδ),贴上异硫氰酸荧光素(FITC),藻红蛋白(PE),或三色(TC),从英杰公司购买生命技术(美国加利福尼亚州卡尔斯巴德)。

Cytofluorimetric FACSCalibur正欲与执行数据采集仪器。CELLQUEST软件制造商提供的用于数据分析。

2.3。数据分析

这是一个描述性的横向研究,应用三种数据分析方法的观测调查免疫概要文件与不同的先天性弓形体病临床表现,称为(1)传统的统计分析,(2)生物标志物特征分析,(3)生物网络。两年后的方法已被证明是相关的检测,具有灵敏度高,假定的轻微变化免疫档案不被传统的统计方法。

2.3.1。传统的统计分析

统计分析进行了使用GraphPad Prism 5.0软件(GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国)。组之间的差异首先评估测试正常。考虑所有数据集的非参数特性,统计分析弓形虫和NI组由Mann-Whitney执行测试。额外的分析中弓形虫群是由克鲁斯卡尔-沃利斯检验,其次是瘸子的多重比较检验。数据集提出了分散分布在中间值(酒吧),弓形虫和NI组。弓形虫子组的数据分析提出了盒须图格式,突出显示中值的最小值和最大值。被认为是在所有情况下,差异显著

2.3.2。生物标志物特征分析

这种方法的使用是改编自一个开创性的研究以确定相关团体之间的外周血表型特征的差异(11]。在这个数据分析,最初,整个宇宙是用来计算每个单元格的数据子集全球中值用作截止对婴儿进行分类与“低”或“高”项给定的生物标志物。以下的碎屑被用来分类每个婴儿呈现“低”或“高”级别的给定细胞子集:MONCD16+= 125.0 / mm细胞3,MONCD16+ = 86.2 / mm细胞3,MONCD32+= 78.8 / mm细胞3,MONCD64+= 186.6 / mm细胞3细胞,nk细胞= 1195.2 /毫米3,NKCD16+CD56= 441.2 / mm细胞3,NKCD16+CD56+= 526.0 / mm细胞3,NKCD16- - - - - -CD56+= 85.4 / mm细胞3,CD3 = 2.43%,CD3 = 1.06%,CD3+CD16+= 73.8 / mm细胞3nkt细胞= 50.3细胞/毫米3,CD3+= 4590.5 / mm细胞3,TCRαβ+= 3991.6 / mm细胞3细胞受体),γδ+= 452.4 / mm细胞3,TCD4+= 2850.2 / mm细胞3,TCD8+= 1862.6 / mm细胞3,TCD4+CD8+= 38.8 / mm细胞3,TCD4+博士+= 466.5 / mm细胞3,TCD8+博士+= 1471.6 / mm细胞3,BCD19+= 1523.0 / mm细胞3,BCD5+= 851.3 / mm细胞3,BCD5= 576.7 / mm细胞3,BCD23+= 959.0 / mm细胞3。一旦建立了每个生物标志物的否决,我们选择婴儿高生物标志物方面使用灰度图和组装数据计算每个临床组的频率。相关数据(> 50%)然后以粗体突出显示/下划线格式。建立了雷达图表描述婴儿的总体频率与高水平的一个给定的先天和适应性免疫的细胞群。美国GraphPad Prism 5.00软件(圣地亚哥)用于图形艺术。

2.3.3。生物网络

生物标志物网络组装评估细胞亚种群之间的关系(nkt细胞,单核细胞,nk细胞,t细胞和b细胞)和每个临床组的子集。相关性是显著的枪兵的测试了 。显著相关性代表生物标记物之间的交互测试编译使用开源软件Cytoscape(版本2.8;http://www.cytoscape.org),因为之前报道(12]。生物标志物网络构造使用圆布局与每个生物标志物被表示为一个特定的卡通(单核细胞;NK -和nkt细胞;t细胞和b细胞)。连接边缘下划线显示为负数,温和,和强大的,正如前面提出的13]。相关指数( )被用来分类关联强度为负( )、中度( ),或强( )。GraphPad Prism 5.00软件(美国圣地亚哥)是用于数据分析。

3所示。结果

3.1。与单核细胞和淋巴细胞数量增加白细胞增多是一个有关血液生物标志物活跃Retinochoroidal先天性弓形体病的病变

血液参数的分析表明,弓形虫伴随着相关与单核细胞和淋巴细胞数量增加白细胞增多。婴儿的进一步分类,根据他们的眼科的记录,显示这些变化尤其是陆军研究实验室的患者中观察到。相关的单核细胞增多症也观察到ACRL病人。没有观察到显著差异在海军研究实验室和CRL子组(表1)。

3.2。CD14的扩张+CD16+HLA-DR促炎的单核细胞存在于婴儿先天性弓形体病活跃Retinochoroidal病变

评估单核子集时,我们的研究结果表明,婴儿在弓形虫组提出增加CD14+CD16+macrophage-like和CD14+CD16+HLA - 促炎的单核细胞(图1(一))。事实上,CD14的增加+CD16+HLA - 促炎的单核细胞尤其在陆军研究实验室的子群与倪相比控制(图1(一))。

此外,FC的分析γ由单核细胞(图- r的表达1 (b))表明,弓形虫相关CD32和CD64的表情的变化显示这些细胞的表面。弓形虫子组的分析表明,CRL婴儿,特别是降低了CD32和增加CD64表达式与倪对照组相比(图1 (b))。图1 (c)显示代表流动仪的直方图分析CD32和CD64表达观察弓形虫和NI组。

3.3。NK和nkt子集外周血中扩大与先天性弓形体病的婴儿

数据总CD3CD16+ /−CD56+ /−nk细胞显示增加绝对计数外周血样本中弓形虫群。天然杀伤细胞子集的分析显示增加在所有天然杀伤细胞弓形虫组的子集,包括CD3CD16+CD56,CD3CD16+CD56+和CD3CD16CD56+细胞(图2(一个))。弓形虫亚组分析表明,而CD3总额CD16+ /−CD56+ /−nk细胞在陆军研究实验室的增强子群,CD3CD16CD56+nk细胞扩大ACRL和CRL子组与倪和海军患者相比,分别(图2(一个))。

分析nkt CD3子集有显著提高+CD16+和CD3+CD56+细胞亚群弓形虫组与NI组。事实上,CD3+CD16+细胞特别是扩大陆军研究实验室和ACRL子组,而CD3+CD56+陆军研究实验室的细胞显著增加,CRL子组相比,倪控制(图2 (b))。

描述主要的表型相关的不同的nk细胞功能特性,我们调查的频率 细胞毒性和 免疫调节细胞的子集。我们的研究结果表明CD3的比例下降CD16+ 细胞CD3的扩张CD16+ 弓形虫细胞组相比NI组。额外的分析显示,CD3CD16+ 在所有的弓形虫子组细胞减少,而CD3CD16+ 细胞特别是扩大陆军研究实验室的小组相比NI组(图2(一个))。

3.4。增强活化的CD4+t细胞活性Retinochoroidal病变的存在密切相关

分析适应性免疫间隔呈现在图3。我们的数据表明,弓形虫病人提出增加激活CD4的数量+HLA-DR+随着CD4 t细胞+CD8+t细胞,CD19+b细胞,CD19+CD5+B1-cells相比倪患者(数字3(一个)3 (b))。

此外,我们的数据表明,CD4细胞+t细胞计数增加CRL相比陆军研究实验室的子群的子群。此外,CD4+HLA-DR+细胞特别增加了陆军研究实验室和ACRL子组相比NI组(图3(一个))。没有观察到b细胞亚群的变化中弓形虫子组(图3 (b))。

我们的数据表明增加细胞的数量γδ+细胞、CD8+CD8 t细胞,特别是激活+HLA-DR+t细胞在弓形虫群。弓形虫子组表明,细胞的分析γδ+细胞、CD8+CD8 t细胞,激活+HLA-DR+尤其是t细胞,增加在所有组retinochoroidal病变(ACRL陆军研究实验室,CRL)。

3.5。扩展频率与高水平的婴儿先天和适应性免疫细胞特征相关的生物标志物的签名活动Retinochoroidal病变的存在

进一步描述免疫概要文件与不同的先天性弓形体病临床表现,我们组装整体表型外周血先天和适应性免疫细胞的生物标志物的签名使用创新/非常规数据分析方法称为天然免疫与适应性免疫的生物标志物特征隔间的外周血婴儿先天性弓形体病(图4)。

我们的数据表明,NI组大多数生物标志物都局限于频率低于50%,MONCD32除外+,CD3 - ,CD4+t细胞。然而,在所有子组弓形虫,大多数生物标志物仅限于频率在50%以上。具体地说,海军研究实验室小组主要显示b细胞相关生物标志物(BCD19增强+,BCD5+,BCD5,BCD23+随着TCD3)+细胞受体),γδ+和nkt细胞的先天免疫隔间。相比之下,CRL子组主要显示频率的增加先天免疫生物标志物(MONCD16+,MONCD16+ ,MONCD64+nk细胞,CD16+CD56,CD16+CD56+,CD16CD56+,CD3 ,CD3+CD16+和nkt细胞但不是MONCD32+和CD3 沿着与t细胞相关生物标志物(TCR)γδ+,TCD4+,TCD8+,TCD4+CD8+,TCD8+博士+)。

陆军研究实验室的子群的概要文件是特别感兴趣的,与一个增强的生物标志物的频率在先天和适应性免疫隔间。所有的生物标志物包括在这次调查被发现是陆军研究实验室的婴儿评估增加到50%以上,除了MONCD32+和CD3 。ACRL子群显示整体生物标志物特征类似于陆军研究实验室的子群,观察和微小的变化主要在NK - b细胞的子集。

3.6。明显缺乏连接涉及b细胞与活跃Retinochoroidal病变观察到婴儿

探索生物网络分析表明,尽管一些轴固有的先天和适应性免疫被保存在所有临床组,失去了一些联系,弓形虫子组(图5)。

NI组NK - b细胞明显代表连接相关的焦点。相关的天然杀伤细胞连接的转向t细胞在陆军研究实验室的子群以及选择性的损失与b细胞室(图的连接5)。

ACRL子群明显显示陆军研究实验室和CRL子组之间的过渡概要天然杀伤细胞连接专注于t细胞与b细胞(图和恢复连接5)。

3.7。复杂和叠瓦状生物标志物网络强调的交互与NK -单核细胞,b细胞在保护事件,而NK细胞和CD8+t细胞出现相关机制的解决方案

海军研究实验室和CRL子组显示更多的重要的相互作用和更复杂的和叠瓦状生物网络是优秀的。事实上,一个丰富的观察在这些子组的连接数量。

很明显,海军研究实验室群显示相关的单核细胞和其他细胞之间的相互作用的子集(NKT、NK、b细胞)由天然杀伤细胞连接的负相关性和相关角色专注于T和b细胞(图5)。

CRL子群,很强的相关性轴可以被识别,关键参与的几个自然杀手细胞与T -交互子集和b细胞以及强烈的CD8连接+t细胞广泛的细胞(图子集5)。

4所示。讨论

在人类Retinochoroiditis所致弓形虫是最常见的临床表现的先天性和感染寄生虫14,15]。这种疾病通常表现为单边焦坏死性病变在相邻的伤疤的存在1]。

常见的toxoplasmic retinochoroiditis的影响下被认为是宿主免疫反应的状态(16),感染寄生虫的基因型菌株(2),和宿主遗传背景17,18];然而,蜂窝组件的参与导致建立的眼部表现在人类还没有解决好。

活跃,活跃的/瘢痕或瘢痕的病变观察婴儿的队列是多种因素的结果,其中可能包括寄生虫的毒性和retinotropism弓形虫在巴西,以及个体易感性弓形虫特殊婴儿的免疫应答队列。另一个可能性是在怀孕期间感染的时间可能会影响不同的retinochoroidal病变的结果。的前提假定的寄生虫感染的不同的毒性和/或非典型/重组基因型会导致不同的眼弓形体病的表现不是证实了我们的寄生虫学团队,如图所示,Carneiro et al ., 201319]。此外,初步结果关于IgM反应以及免疫球蛋白活动性不支持的假设时间感染在怀孕期间可能会影响不同的模式的发生retinochoroidal病变(纸做准备)。足够的先天免疫反应的发展是重要的感染控制和减少toxoplasmosis-associated损伤,主要retinochoroiditis。然而,先天性感染的初始阶段是不清楚,大多数研究主要指与实验模型(20.- - - - - -22]。目前的研究是一个很好的机会了解主要和次要的变化在先天性弓形体病患儿外周血白细胞的细胞亚群。尽管分析体外弓形虫特殊的免疫反应是高度相关的理解parasite-derived抗原的作用基本机制的阐明眼弓形体病的免疫发病机理,我们相信体外分析特别是在缺乏外源刺激高度与地图相关的事件发生在活的有机体内并指出公认的生物标志物有助于理解系统网络参与眼弓形体病的免疫发病机理。

选择婴儿通过新生儿筛查项目,因此,任何信息关于孕龄先天性感染发生时是可用的。我们的结果显示增加单核细胞和淋巴细胞的数量在婴儿先天性弓形体病。众所周知,单核细胞招聘在限制的发展至关重要弓形虫在弓形虫病的小鼠模型6,23]。然而,其他研究表明,这些细胞和树突细胞胞内运输的强有力的候选人弓形虫血液中作为一个“特洛伊木马”24]。此外,必须谨慎地控制单核细胞的活动,因为过度的炎性细胞因子的生产和一氧化氮(NO)可能导致严重的免疫病理反应(25]。观察单核细胞的人口的增长只有在活跃的病变组织,这表明持续的单核细胞介导的免疫反应直接相关的病理学观察这些婴儿。

这之前的分析后,我们检查特定的单核细胞的变化子集。促炎的单核细胞(CD14的增加+CD16+HLA-DR+ +在观察先天性弓形体病患儿。之前的研究表明,炎性单核细胞产生il - 12在体外在活的有机体内当刺激弓形虫(6,7),它也被提出,这些细胞导致的直接控制弓形虫通过生产没有抑制寄生虫复制(8]。增加促炎的单核细胞在感染的婴儿,尤其是那些活跃retinochoroidal病变,表明一个强大和持久的炎性反应。

朝鲜,nkt细胞是天生的人群参与免疫力弓形虫增加婴儿的先天性弓形体病与未感染孩子。我们的结果显示增加的人口 婴儿活动性病变细胞相比,一个重要的免疫调节NK子集的减少,表达 。人口的增加以及NK -子集和nkt细胞是一个重要的特性对寄生虫的先天免疫反应(26]。

适应性免疫反应的分析表明,CD4细胞+T淋巴细胞显然是与活动病变表型有关。虽然一些研究已经证明了CD4的重要性+t细胞在感染控制,生产的促炎细胞因子,主要由CD4+T细胞,弓形体病的发病率有关27,28]。此外,我们发现CD8的增加+t细胞是婴儿与retinochoroiditis的存在。CD8+t细胞发挥重要作用效应淋巴细胞与寄生虫(29日),在杀死被感染的巨噬细胞和巨噬细胞暴露于可溶性寄生虫抗原(30.]。我们的研究结果表明,CD8的增加+t细胞也可以感染婴儿的发病率的重要生物标志物。

结果观察到感染婴儿建议成熟的免疫反应弓形虫。淋巴细胞数量的增加和单核细胞和nk细胞是重要的亚种群控制寄生虫血症。然而,恶化的促炎反应也可能损害婴儿和,因此,决定因素的病理学观察。只有婴儿活动病变显示增加白细胞计数(尤其是单核细胞、nk细胞和淋巴细胞)。此外,同样的孩子还显示促炎亚种群的增加单核细胞,nk细胞活跃。然而,重要的是要考虑未来的研究仍然需要通过适当的验证免疫的子集以支持他们的预测价值和特异性公认的生物标志物的眼部参与先天性弓形体病。

5。结论

研究人类感染的免疫反应弓形虫,特别是新生儿,是罕见的。这项工作提供了重要的发现对于先天性弓形体病的免疫反应,这表明免疫调节retinochoroiditis可能与局部控制。未来的研究仍然需要通过适当的免疫子集的验证为了支持他们的预测价值和特异性的生物标志物的眼先天性弓形体病。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

席尔瓦Machado和安娜卡罗莱纳•阿吉亚尔塞·伐斯冈萨雷斯Carneiro他的贡献同样这项工作。

确认

这项工作是由Fundacao德帕罗尽管做Estado de米纳斯吉拉斯(FAPEMIG),慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府(CNPq) Secretaria de Saude de米纳斯吉拉斯(SES-MG)和核de算法尽管em Apoio记录(NUPAD)。CDRJG收到FAPEMIG-PMPD奖学金计划。里卡多·瓦格纳阿尔梅达康,安德里亚Teixeira-Carvalho Olindo阿西斯Martins-Filho CNPq研究员。作者感谢Rosalida Estevan Nazar洛佩斯的技术援助。“巴西UFMG先天性弓形体病组”负责在他们的专业领域是识别、治疗和随访的儿童先天性弓形体病包括在这项研究名为“新生儿筛查先天性弓形体病的米纳斯吉拉斯”。巴西的成员UFMG先天性弓形体病组(UFMG CTBG)包括安娜卡•阿吉亚尔塞·伐斯冈萨雷斯Carneiro他,博士,寄生虫学、生物科学研究所UFMG;丹尼尔•康Vasconcelos-Santos医学博士和博士,葡萄膜炎单位,医院圣怎么办呢,医院das丹尼,UFMG;Danuza o . Machado代理,医学博士,博士,葡萄膜炎,医院圣怎么办呢,医院das丹尼,UFMG;艾丽卡诉Machado Carellos,医学博士,博士,医学院的儿科学系UFMG;费尔南多Orefice,医学博士,博士,葡萄膜炎,医院圣怎么办呢,医院das丹尼,UFMG; Gláucia Manzan Queriroz Andrade, M.D. and Ph.D., Department of Paediatrics, School of Medicine, UFMG; José Nélio Januário, M.D. and M.S., Department of Internal Medicine, School of Medicine, NUPAD, UFMG; Luciana Macedo Resende, Ph.D., Department of Phonoaudiology, School of Medicine, UFMG; Olindo Assis Martins-Filho, M.S. and Ph.D., Centro de Pesquisas René Rachou, FIOCRUZ, Belo Horizonte, Brazil; Ricardo Wagner Almeida Vitor, M.S. and Ph.D., Department of Parasitology, Institute of Biological Sciences, UFMG; Roberta M. Castro Romanelli, M.D. and Ph.D., Department of Paediatrics, School of Medicine, UFMG; Waleska Teixeira Caiaffa, M.D., M.P.H., and ScD, Department of Preventive, Medicine, School of Medicine, UFMG.