Липидни метаболизам домаћина у експерименталној токсоплазмози

Abstract

Инфекција паразитом T. gondii се зове токсоплазмоза и представља једну од најраспрострањенијих антропозооноза. Истраживања патогенезе токсоплазмозе, у in vitro условима, су показала да T. gondii не може да синтетише холестерол, већ га мора преузети од ћелије домаћина. Како су међутим подаци о утицају ове инфекције на липидни метаболизам домаћина у in vivo условима веома оскудни, предмет ове тезе је било истраживање утицаја експерименталне инфекције T. gondii на серумски и ткивни липидни метаболизам домаћина. У експериментима смо користили женке мишева соја Swiss-Webster, старе шест недеља које смо инфицирали са 8 цисти BGD соја T. gondii путем орофарингеалне гаваже. У првом експерименталном моделу смо анализирали динамику кретања серумских липида мерећи укупни серумски холестерол, HDL, LDL и треиглицериде код инфицираних и контролних мишева након 7, 14, 21, 28 и 42 дана од експерименталне инфекције. Након 42 дана, мишеви су жртвовани а у мозговима су анализиране цисте паразита. У другом експерименталном моделу смо жртвовали групе од 6-12 мишева 14 и 42 дана након инфекције и анализирали елементе ткивног липидног метаболизма (рецепторе за HDL и LDL, аполипопротеине А-I и Б-100, транспортни протеин ABCA1, и ензим HMG-CoA редуктазу) у ткиву јетре и мозга инфицираних и контролних животиња. Резултати нашег истраживања су показали значајан пад серумских вредности укупног холестерола и HDL-a, код инфицираних животиња од 14. па до 42. дана и позитивну корелацију овог пада са бројем цисти у мозгу индивидуално праћених мишева, након 42 дана од инфекције (p<0,05). Поред серумског, долази и до поремећаја ткивног липидног метаболизма у смислу снижења генске експресије рецептора за HDL у јетри 14. дана и пораста активности LDL рецептора у мозгу 42. дана код инфицираних животиња (p<0,05). Додатно, 42. дана у мозгу инфицираних животиња долази и до пораста активности транспортног протеина ABCA1, као и ензима HMG-CoA редуктазе (p<0,05). На основу изложених резултата можемо закључити да T. gondii користећи холестерол домаћина доводи до смањења реверзног холестеролског транспорта од мозга ка јетри. Поред тога, паразит доводи до повећане синтезе и транспорта холестерола у мозгу инфицираних животиња као и до повећања директног холестеролског транспорта ка мозгу, па можемо рећи да су у патогенезу инфекције T. gondii укључене и промене на нивоу метаболизма липида домаћина...

T. gondii infection is called toxoplasmosis and it is one of the most prevalent anthropozoonosis. Investigations of toxoplasmosis pathogenesis in the in vitro conditions have showed that T. gondii cannot synthesize cholesterol and therefore takes it from host cells. Since there is very limited information on lipid metabolism during T. gondii infection in the in vivo conditions, the aim of this work was to analyze the influence of experimental T. gondii infection on host serum and tissue lipid metabolism in the in vivo conditions. Six-week old female Swiss-Webster mice on regular diet were inoculated with 8 cysts of the Toxoplasma BGD-1 strain or left uninfected to serve as controls. In the first experimental model, infected and control mice were bled at day 0 and 42 post-infection (p.i.), and subgroups of 6-12 mice were bled weekly at alternative weeks for the measurement of total, HDL, and LDL cholesterol, and triglyceride levels. At d42 p.i., all brains were harvested for cyst enumeration. In model 2, groups of infected and control mice were sacrificed at, d14 and d42, for measurement of gene expression of HDL and LDL receptors, apolipoproteins A-I and B-100, transport protein ABCA1 and enzyme HMG-CoA reductase in brain and liver of infected mice We showed that there was a significant decrease in HDL, and in total Chl, in infected vs. control mice at d14 which persisted up to d42. This drop was in positive correlation with number of cysts in brain. In addition there was a tissue lipid metabolism alteration in infected mice. There was a gene expression decrease in liver HDL receptor at d14 and increase in brain LDL receptor expression at d 42. Additionally, there was an increase in gene expression of ABCA1 and HMG-CoA reductase in brain of infected animals at d42 post infection. On the basis of our in vivo results, we concluded that T. gondii uses host cholesterol for its growth and consequently induces a decrease in host reverse cholesterol transport from brain to liver. In addition, this parasite increases brain cholesterol synthesis and transport. Moreover, T. gondii increases direct cholesterol transport toward the brain of infected animals. We have concluded that T. gondii alters host lipid metabolism on both serum and tissue level in infected animals...