Schistosoma mansoni triggers Dectin-2, which activates the Nlrp3 inflammasome and alters adaptive immune responses.

The propensity of helminths, such as schistosomes, to immunomodulate the host's immune system is an essential aspect of their survival. Previous research has demonstrated how soluble schistosomal egg antigens (SEA) dampen TLR-signaling during innate immune responses. We show here that the suppressive effect by SEA on TLR signaling is simultaneously coupled to the activation of the Nlrp3 (NLR family, pyrin domain containing 3) inflammasome and thus IL-1β production. Therefore, the responsible protein component of SEA contains the second signal that is required to trigger proteolytic pro-IL-1β processing. Moreover, the SEA component binds to the Dectin-2/FcRγ (Fc receptor γ chain) complex and activates the Syk kinase signaling pathway to induce reactive oxygen species and potassium efflux. As IL-1β has been shown to be an essential orchestrator against several pathogens we studied the in vivo consequences of Schistosoma mansoni infection in mice deficient in the central inflammasome adapter ASC and Nlrp3 molecule. These mice failed to induce local IL-1β levels in the liver and showed decreased immunopathology. Interestingly, antigen-specific Th1, Th2, and Th17 responses were down-regulated. Overall, these data imply that component(s) within SEA induce IL-1β production and unravel a crucial role of Nlrp3 during S. mansoni infection.

Schistosoma mansoni and HIV acquisition in fishing communities of Lake Victoria, Uganda: a nested case-control study.

OBJECTIVE: It has been suggested that Schistosoma mansoni, which is endemic in African fishing communities, might increase susceptibility to human immunodeficiency virus (HIV) acquisition. If confirmed, this would be of great public health importance in these high HIV-risk communities. This study was undertaken to determine whether S. mansoni infection is a risk factor for HIV infection among the fishing communities of Lake Victoria, Uganda. We conducted a matched case-control study, nested within a prospective HIV incidence cohort, including 50 HIV seroconverters (cases) and 150 controls during 2009-2011. METHODS: S. mansoni infection prior to HIV seroconversion was determined by measuring serum circulating anodic antigen (CAA) in stored serum. HIV testing was carried out using the Determine rapid test and infection confirmed by enzyme-linked immunosorbent assays. RESULTS: About 49% of cases and 52% of controls had S. mansoni infection prior to HIV seroconversion (or at the time of a similar study visit, for controls): odds ratio, adjusting for ethnicity, religion, marital status, education, occupation, frequency of alcohol consumption in previous 3 months, number of sexual partners while drunk, duration of stay in the community, and history of schistosomiasis treatment in the past 2 years was 1.23 (95% CI 0.3-5.7) P = 0.79. S. mansoni infections were chronic (with little change in status between enrolment and HIV seroconversion), and there was no difference in median CAA concentration between cases and controls. CONCLUSIONS: These results do not support the hypothesis that S. mansoni infection promotes HIV acquisition.

Characterization and binding affinities of SmLANP: a new Schistosoma mansoni member of the ANP32 family of regulatory proteins.

Members of the leucine-rich repeat protein family are involved in diverse functions including protein phosphatase 2-inhibition, cell cycle regulation, gene regulation and signalling pathways. A novel Schistosoma mansoni gene, called SmLANP, presenting homology to various genes coding for proteins that belong to the super family of leucine-rich repeat proteins, was characterized here. SmLANP was 1184bp in length as determined from cDNA and genomic sequences and encoded a 296 amino acid open reading frame that spanning from 6 to 894bp. The predicted amino acid sequence had a calculated molecular weight of 32kDa. Analysis of the predicted sequence indicated the presence of 3 leucine-rich domains (LRR) located in the N-terminal region and an aspartic acid rich region in the C-terminal end. SmLANP transcript is expressed in all stages of the S. mansoni life cycle analyzed, exhibiting the highest expression level in males. The SmLANP protein was expressed in a GST expression system and antibodies raised in mice against the recombinant protein. By immunolocalization assay, using adult worms, it was shown that the protein is mainly present in the cell nucleus through the whole body and strongly expressed along the tegument cell body nuclei of adult worms. As members of this family are usually involved in protein-protein interaction, a yeast two hybrid assay was conducted to identify putative binding partners for SmLANP. Thirty-six possible partners were identified, and a protein ATP synthase subunit alpha was confirmed by pull down assays, as a binding partner of the SmLANP protein.

Traitement de la schistosomiase à S. mansoni : quelle alternative au praziquantel ?

Les schistosomiases sont des maladies parasitaires causées par des helminthes du genre Schistosoma (S.) qui touchent 200 millions de personnes dans le monde, mais restent rares chez le voyageur. Contrairement à S. heamatobium, agent de la bilharziose urinaire, S. mansoni, présent en Afrique subsaharienne, en Egypte ainsi qu'aux Antilles, au Surinam et dans le nordest du Brésil, est responsable des formes hépato-intestinales de la maladie. Les larves, vivant en eaux douces contaminées par des selles infectées, peuvent pénétrer la peau des baigneurs sans que l'individu ne s'en rende compte. Les parasites adultes s'établissent dans le système veineux digestif où ils se reproduisent et excrètent des oeufs qui migreront dans la lumière intestinale. Cette revue systématique évalue les effets des médicaments antibilharziens, utilisés seuls ou en association, pour traiter l'infection à S. mansoni.

Inflammasome Activation in Response to Eukaryotic Pathogens

Inflammasomes are multi-protein complexes that serve as platforms for caspase-1 activation and subsequent proteolytic maturation of interkeukin 1ß (IL-1ß) within innate immune cells. The Nlrp3 inflammasome is the most fully characterised. It is activated by various endogenous danger signals such as environmental irritants, signals of tissue damage and pathogens. The broad spectrum of activators is reflected at the physiological level in its implication in normal and dysregulated immune responses, including various autoinflammatory diseases and the defence agaisnt numerous pathogens. Here, we summarise the present data on the activation of the Nlrp3 inflammasome by eukaryotic pathogens. Recent genetic studies using mice deficient in inflammasome components demonstrate the involvement of the inflammasome in the outcome of infection with the fungus Candida albicans, the helminth Schistosoma mansoni, as well as the malarial parasite Plasmodium berghei. Altered immune responses were respectively linked to the ability of live fungi, schistosomal egg antigen (SEA) or malarial hemozoin to activate the inflammasome and induce secretion of mature IL-1ß. The initial findings suggest that inflammasome activation may serve as a common and potentially druggable pathway in the defence agaisnt eukaryotic pathogens

The role of Notch receptors in T helper differentiation

After encountering antigens, naïve CD4+ Τ cells can differentiate into various effector Τ helper (Th) cell subsets, including CD4+ Thi, Th2, Thi7, regulatory Τ cells and the recently described follicular Τ helper cells (TFH cells). To date, most of the studies used either gain-of-function approaches that do not reflect the physiological Notch signaling intensity or loss-of-function models that block the entire Notch pathway. The contribution of single Notch receptors during Th differentiation occurring upon infection has not been investigated yet. In the present thesis, we wanted to assess the individual role of Notchi and Notch2 in Th differentiation, by using mice with Τ cell-specific deletion of Notchi, Notch2 or both (NiN2/iCD4Cre) in different models of infection/immunization.¦In the first part, we characterized the role of Notchi and Notch2 in Thi differentiation. We used experimental infection with the protozoan parasite Leishmania major, known to induce a protective Thi immune response in mice on the C57BL/6 background. Mice deficient for both Notchi and Notch2 developed unhealing lesions and were unable to control the parasite burden in their footpad. A profound defect in IFNy secretion by CD4+ Τ cells was shown to be responsible for the susceptibility of these mice. Although CD4+ Τ cells did not secrete IFNy following L. major infection, they exhibited higher IFNymRNA expression as well as higher frequency of CD4+IFNy+Τ cells in dLN. Altogether, these data indicate that Notch is dispensable for the differentiation of Thi cells expressing IFNy but controls, directly or not, the secretion of IFNy, allowing the development of a fully functional Thi immune response.¦In the second part of this thesis, we determined whether Notch is involved in differentiation of follicular Τ helper (TFH) cells. Using different models of immunization (NP-CGG, Schistosoma mansoni eggs) or infection (Leishmania mexicana), we showed that NiN2ACD4Cre mice were unable to generate TFH cells, displayed impaired germinal center (GC) formation as well as a profound defect in high affinity specific-antibodies secretion. We demonstrated an essential and previously unknown role of Notch in TFH cell development, the consequent GC formation and high affinity antibodies secretion, although the mechanisms by which Notch affects TFH development remain to be clearly demonstrated.¦-¦Lors d'une réponse immune, les lymphocytes Τ CD4+ se différencient en différentes sous- populations de lymphocytes Τ auxiliaires (T helper ou Th en anglais) incluant les populations de cellules Thi, Th2, Thn.7, Τ régulatrices ou Τ folliculaires. De nombreuses études ont montré un rôle de la voie de signalisation Notch dans la différentiation des lymphocytes Τ auxiliaires, bien que les résultats soient controversés. A ce jour, la majorité de ces études sont basées sur des modèles de gain de fonction qui ne reflètent pas le niveau physiologique du signal ou des modèles de perte de fonction pour lesquels toute la voie de signalisation est bloquée. De ce fait, nous avons voulu établir le rôle individuel de Notchi et Notch2 dans la réponse immune de type Thi et dans la différentiation des lymphocytes Τ auxiliaires folliculaires avec l'aide de souris déficientes pour Notchi, Notch2 ou les 2 (NiN2ACD4Cre) à la surface de leurs cellules T.¦Dans la première partie de cette thèse, nous avons analysé le rôle de Notch dans la différentiation de type Thi suite à infection avec le parasite Leishmania major, connu pour induire une forte réponse Thi dans des souris de souche C57BL/6. Les souris déficientes pour Notchi et Notch2 développent une importante lésion et sont incapables de contrôler la prolifération du parasite au site d'infection. Le profond défaut de la sécrétion d'IFNy par les cellules Τ des ganglions drainants est probablement responsable de la susceptibilité de ces souris à L. major. Bien que les cellules Τ ne sécrètent pas d'IFNy, nous avons observé des niveaux plus importants d'expression au niveau de l'ARN messager, et une proportion plus élevée de cellules positives pour CD4 et IFNy. Ces résultats indiquent que Notch est nécessaire pour la sécrétion d'IFNy mais pas pour la différentiation de cellules compétentes pour l'IFNy.¦Dans un second temps, nous avons voulu déterminer si Notch est impliqué dans la différentiation des cellules Τ folliculaires. En utilisant divers modèles d'immunisation (avec NP-CGG ou des oeufs de Schistosoma mansoni) ou d'infection (avec L. mexicana), nous avons montré que les souris NlN2ACD4Cre sont incapables de générer des cellules Τ folliculaires. En conséquence, la formation des centres germinatifs et la sécrétion d'anticorps de haute affinité sont profondément affectés. Nous avons démontré dans cette seconde partie un rôle crucial et inconnu à ce jour de Notch dans la différentiation des cellules Τ et en conséquence dans la formation des centres germinatifs et la sécrétion des anticorps de haute affinité, bien que les mécanismes par lesquels Notch contrôle cette différentiation restent à identifier.¦-¦Lors d'une réponse immune, les lymphocytes Τ CD// se différencient en différentes sous- populations de lymphocytes Τ auxiliaires de types Thi, Th2, Thi7, régulatrices ou folliculaires, définies selon la sécrétion de cytokines spécifiques. Le rôle de ces sous-populations dans le contrôle de diverses infections ou leur association avec de nombreuses maladies rend la compréhension des mécanismes de différentiation de ces cellules particulièrement importante. De nombreux facteurs sont impliqués dans ce processus, tels que la présence de diverses cytokines dans l'environnement, la nature de l'antigène ou encore la force de la stimulation. Par ailleurs, de nombreuses études ont montré un rôle de la voie de signalisation Notch dans la différentiation des lymphocytes T, bien que les résultats soient controversés. Dans cette thèse, nous avons voulu évaluer le rôle individuel des récepteurs Notch dans la différentiation des cellules Τ auxiliaires de type Thi et folliculaires à l'aide de souris dont les récepteurs Notch sont spécifiquement absents à la surface des lymphocytes T.¦Dans la première partie, nous avons utilisé le modèle d'infection au parasite Leishmania major, connu pour induire une forte réponse protectrice de type Thi dans la majorité des souches de souris. Suite à l'infection, les souris déficientes pour les récepteurs Notch sont incapables de contrôler la prolifération du parasite et développent une importante lésion au site d'infection. Cette susceptibilité est due à l'incapacité des cellules Τ auxiliaires à sécréter une cytokine spécifique des cellules de type Thi et nécessaire à l'éradication du parasite, l'IFNy. Ces résultats indiquent que les récepteurs Notch sont indispensables au développement d'une réponse Thi fonctionnelle, permettant la guérison suite à l'infection avec L. major.¦Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons voulu déterminer si Notch est impliqué dans la différentiation des lymphocytes Τ folliculaires. Ces cellules ont la particularité d'aider les lymphocytes Β à former des centres germinatifs au sein desquels les lymphocytes Β prolifèrent et sécrètent des anticorps, un processus nécessaire à la protection contre les pathogènes. Actuellement, l'efficacité de la majorité des vaccins repose sur la sécrétion d'anticorps par les lymphocytes B, aidés par les cellules Τ folliculaires. En raison du rôle important de ces cellules dans l'éradication des pathogènes et lors d'un processus de vaccination, il est important de connaître les facteurs et les mécanismes permettant la différentiation de ces cellules. Dans cette étude, nous montrons que la formation des cellules Τ folliculaires dépend de la voie de signalisation Notch, impliquant un rôle essentiel de cette molécule dans l'induction de la sécrétion d'anticorps par les lymphocytes B.

Dendritic cells: the host Achille's heel for mucosal pathogens?

Mucosal surfaces represent the main sites of interaction with environmental microorganisms and antigens. Sentinel cells, including epithelial cells and dendritic cells (DCs), continuously sense the environment and coordinate defenses for the protection of mucosal tissues. DCs play a central role in the control of adaptive immune responses owing to their capacity to internalize foreign materials, to migrate into lymph nodes and to present antigens to naive lymphocytes. Some pathogenic microorganisms trigger epithelial responses that result in the recruitment of DCs. These pathogens hijack the recruited DCs to enable them to infect the host, escape the host's defense mechanisms and establish niches at remote sites.