Ispitivanje uloge komponenti ESL1 antigena Trichinella spiralis u oblikovanju imunskog odgovora Dark agouti pacova

Abstract

Tokom hronične faze infekcije helmint, Trichinella spiralis, komunicira sa imunskim sistemom domaćina posredstvom ekskretorno-sekretornih produkata (ESL1) mišićnih larvi i kreira sredinu u kojoj dominiraju Th2 i regulatorni tip imunskog odgovora. Međutim, mehanizmi koji leže u osnovi ovakve polarizacije imunskog odgovora još uvek nisu poznati. Ova studija je posvećena istraživanju molekula ESL1 antigena uključenih u interakciju sa receptorima za molekulske obrasce i signalnih puteva koji tom interakcijom bivaju pokrenuti u dendritskim ćelijama, a koji dovode do sledstvene polarizacije T ćelijskog odgovora. ESL1 antigeni, primenjeni intraperitonealno, statistički značajno povećavaju produkciju IL-4 i IL-10, a ne utiču na nivo produkcije TGF-β i IFN-γ in vivo. Promena ugljenohidratne strukture ESL1 antigena (perjodatom tretirani ESL1, pESL1) snažno smanjuje produkciju IL-4 i IL-10, što ukazuje na važnost glikana za pokretanje Th2 i anti-inflamatornog imunskog odgovora. In vitro eksperimenti sa ESL1 i njegovim komponentama: 7C2C5Ag (antigen koji sadrži 45, 49 i 53-kDa glikoproteine) i rTsp53 (rekombinantni p53) su pokazali da svi ispitivani antigeni dovode do nepotpunog sazrevanja dendritskih ćelija, koje je praćeno smanjenom produkcijom IL-12p70 i povećanom produkcijom IL-10 i kapacitetom da promovišu Th2 i regulatorni imunski odgovor. Modifikacija glikana ESL1 nije uticala na fenotip dendritiskih ćelija, ali je dovela do smanjenja produkcije citokina IL-12p70 i IL-10 u tretiranim dendritskim ćelijama, što je rezultiralo sniženom produkcijom IL-10 i TGF-β od strane T ćelija. Prisustvo intaktnih glikana je bitno za indukciju Th2 i regulatornog odgovora in vitro. Ispitivanjem interakcije receptora sličnih Toll proteinu (engl. Toll-like receptors, TLR) i ESL1 antigena, pokazano je da ESL1 antigeni angažuju TLR2 i TLR4, dok se 7C2C5Ag vezuje samo za TLR2 i da su te interakcije zavisne od prisustva intaktnih ugljenohidratnih struktura. ESL1, pESL1, rTsp53 i 7C2C5Ag dovode do aktivacije MAP kinaza ERK1/2 i p38 u signalnom putu koji biva pokrenut interakcijom dendritiskim ćelijama sа ovim T. spiralis antigenima, dok pESL1 dovodi do slabe aktivacije obe ispitivane MAP kinaze...

The helminth Trichinella spiralis communicates with the host immune system through excretory-secretory products (ESL1). ESL1 antigens drive immune response towards Th2 and regulatory type. However, there is no information about mechanisms by which ESL1 influences such polarization. Here, we investigated the impact of ESL1 and its components on immune response, Pattern Recognition Receptors involved in the interaction with these antigens and subsequently provoked signaling events in dendritic cells . ESL1 antigens significantly increased the production of IL-4 and IL-10, while they did not affect the levels of TGF-β and IFN-γ in vivo. Changes in the structure of ESL1 glycans greatly reduced the production of IL-4 indicating their importance for Th2 immune response. In vitro experiments with ESL1 and ESL1 components: 7C2C5Ag (containing 45, 49, and 53-kDa glycoproteins) and rTsp53 (recombinant p53) resulted in the same semimature dendritic cell phenotype accompanied by reduced production of IL-12p70 and elevated production of IL-10 and the capacity to promote Th2 and regulatory responses. Modification of ESL1 glycans (periodate treated ESL1, pESL1) did not change dendritic cell phenotype but had an impact on cytokine production of dendritic cells (reduced IL-12p70 and IL-10). Dendritic cells treated with pESL1 provoked low production of IL-10 and TGF-β in T cells, indicating the importance of intact glycans for Th2 and regulatory response induction. Considering investigation of Toll-like receptors (TLR) involved in the interaction with ESL1 antigens, we have found that TLR2 is engaged by ESL1 and 7C2C5Ag, while TLR4 interacts only with ESL1. These interactions are impaired with changes in carbohydrate structure of ESL1. ESL1, 7C2C5Ag and rTsp53 transiently activated ERK1/2 MAP kinase, weakly activated p38 kinase and these activations were glycan dependent. This study indicates for the first time that some components of ESL1 (7C2C5Ag and rTsp53) possess immunomodulatory properties and that glycans on ESL1 are important for immune response polarization.