Estudo imunológico e histopatológico da infecção experimental por Schistosoma mansoni em camundongos geneticamente selecionados para tolerância oral

A esquistossomose acomete 207 milhões de pessoas, com mais de 200 mil mortes anuais. Seu principal agente etiológico é o helminto Schistosoma e o principal modelo experimental, o camundongo. Linhagens de camundongos selecionadas geneticamente para susceptibilidade (TS) e resistência (TR) a tolerância imunológica constituem bons modelos para o estudo da resposta imunológica específica e inespecífica nas infecções. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a infecção experimental por S. mansoni nestes camundongos, evidenciando a imunopatologia por diversos parâmetros na fase aguda da infecção. TR e TS não diferiram quanto a penetração de cercárias, recuperação de vermes adultos, fecundidade/produtividade de ovos das fêmeas de S. mansoni, mas predominaram ovos mortos em TS. Quanto maior o número de casais, maior a probabilidade de troca de casais e regressão sexual da fêmea, além de pequena redução da produtividade de ovos. Análise ultraestrutural dos parasitos machos recuperados de TS apresentaram tubérculos edemaciados, espinhos encurtados e em menor densidade que os parasitos dos TR. O tegumento dos parasitos recuperados de TS apresentou-se desorganizado, intensamente vacuolizado e com tendência a se desprender da superfície e espinhos internalizados e células vitelínicas desorganizadas. TS desenvolveram granulomas hepáticos grandes, com fibras radiais e predomínio do estágio exsudativo-produtivo com características de fase produtiva (EP/P), enquanto camundongos TR desenvolveram granulomas menores, com fibras concêntricas e predomínio de granulomas exsudativo-produtivos. TS desenvolveu hepatomegalia mais acentuada na fase aguda da infecção e exacerbada esplenomegalia na fase crônica. A aspartato aminotransferase mais elevada nos TR foi coerente com a acentuada histólise nos granulomas iniciais dos TR. É possível que a histólise menor em TS tenha contribuído para sua intensa hepatomegalia na fase aguda. Leucócitos totais séricos aumentaram em TS, nas fases aguda e crônica, mas não em TR. TS apresentaram anemia durante a fase crônica da infecção, possivelmente devido ao desvio na hematopoiese medular para a produção de leucócitos ou apoptose das hemácias. A mieloperoxidase neutrofílica hepática e no íleo foi maior em TS e a peroxidase de eosinófilos foi mais elevada no íleo do TS. Ambas as linhagens produziram IFN-γ, mas os níveis funcionais de IFN-γ foram diferentes nas duas linhagens em cultura de células. É possível que a imunopatologia hepática grave na linhagem TS possa estar relacionada aos altos títulos IFN-γ. TS produziu IL-10 em maior quantidade, entretanto esta citocina não foi capaz de regular o crescimento exacerbado dos granulomas hepáticos. Altos títulos de IL-4 na linhagem TS também são coerentes com a exacerbação dos granulomas, pois, como a IL-13, a IL-4 induz síntese de colágeno e está relacionada ao desenvolvimento da fibrose no granuloma esquistossomótico. Observamos redução do percentual relativo de células T CD4+ hepáticas de animais infectados em ambas as linhagens e redução percentual nas subpopulações de linfócitos B na medula óssea (precursores, linfócitos B imaturos, maduros e plasmócitos) mais acentuada em TS que em TR, possivelmente devido a extensa mobilização de B imaturos induzida pela inflamação ou desvio da hematopoiese para síntese de granulócitos em TS. Quantitativamente, TR não alterou suas subpopulações de linfócitos B. TS e TR são bons modelos para estudo da resposta imunológica na infecção esquistossomótica experimental. Novos estudos são necessários para confirmar nossas propostas e compreender os mecanismos envolvidos na diferença da resposta imunológica dessas linhagens na relação schistosoma-hospedeiro.

Schistosomiasis affects 207 million people, with more than 200 000 deaths annually. Its main etiological agent is the helminth Schistosoma and the main experimental model, the mouse. Strains of mice genetically selected for susceptibility (TS) and resistance (TR) immunological tolerance are good models for the study of specific and nonspecific immune response in infections. The objective of this study was to characterize the experimental infection with S. mansoni in these mice, demonstrating the immunopathology of several parameters in the acute phase of infection. TR and TS did not differ in the penetration of cercariae, adult worms recovery, fecundity/ productivity of eggs from females of S. mansoni, but dead eggs prevailed in TS. The greater the number of couples, the more probability of changing couples and female sexual regression, and slight reduction of the eggs productivity. Ultrastructural analysis of parasites recovered from TS males had swollen tubercles, shortened spines and lower density of them than the parasites of TR. The tegument of the parasites recovered from TS appeared disorganized, intensely vacuolated and with a tendency to detach from the surface and internalized spines and disorganized vitelline cells. TS developed large hepatic granulomas with radial fibers and predominance of exudative-productive stage with characteristics of productive stage (EP/P), while TR mice developed smaller granulomas, with concentric fibers and predominance of exudative-productive granulomas. TS developed hepatomegaly more pronounced in the acute phase of infection and exacerbated splenomegaly in chronic phase. The aspartate aminotransferase was higher in TR mice consistent with the marked histolysis in initials TR granulomas. It is possible that the lower histolysis in TS mice has contributed to its severe hepatomegaly in acute phase. Serum total leukocytes increased in TS acute and chronic phases, but not in TR. TS had anemia during the chronic phase of infection, possibly due to deviation in bone marrow hematopoiesis for the production of leukocytes or apoptosis of red blood cells. The neutrophil myeloperoxidase from liver and ileum were higher in TS and the eosinophil peroxidase was higher in the TS ileum. Both strains produced IFN-γ, but functional levels of IFN-γ were different in the two strains in cell culture. It is possible that severe liver immunopathology in TS strain may to be related to high IFN-γ titers. TS produced IL-10 in larger quantities, however this cytokine was not able to regulate the overgrowth of hepatic granulomas. High levels of IL-4 in TS strain are also consistent with the exacerbation of granulomas, because as IL-13, IL-4 induces collagen synthesis and is related to the development of fibrosis in schistosomal granuloma. We observed reduction in the relative percentage of TCD4 + liver cells of infected animals in both strains and percentage reduction in subpopulations of B lymphocytes in bone marrow (precursors, immature and mature B lymphocytes, plasma cells) stronger in TS than TR, possibly due to extensive mobilization of immature B cells induced by inflammation or hematopoiesis deviation for synthesis of granulocytes in TS. Quantitatively, TR did not change their subpopulations of B lymphocytes. TS and TR are good models for studying the immune response in experimental schistosome infection. Further studies are needed to confirm our proposals and to understand the mechanisms underlying the difference in immune response of these strains in the relationship schistosoma-host.