7 RESUMO
Inicialmente, a infecção por Schistosoma mansoni em camundongos induz a resposta imune do tipo-1 e, com o inicio da postura dos ovos do parasito há uma mudança na resposta, tornando-se predominantemente do tipo-2. As citocinas de perfil Th2 são essenciais para formação do granuloma e para o desenvolvimento da fibrose associada à esquistossomose. A produção de citocinas da resposta inata, como IL-33 e sua ligação ao receptor ST2 estimula a produção precoce de IL-13 e IL-5, que auxilia a diferenciação da resposta do tipo-2, mas sua participação na esquistossomose não é conhecida. Assim, objetivou-se avaliar a participação da ativação da via IL-33/ST2 na evolução da infecção e na formação e modulação do granuloma induzido pela retenção de ovos de S. mansoni. Camundongos deficientes (ST2-/-) e controles Balb/c não deficientes (WT) foram infectados com 25 cercárias de S. mansoni/camundongo e avaliados após 8 semanas (fase aguda) e 14 semanas (fase crônica). A carga parasitária foi estimada através da recuperação de vermes no sistema porta-hepático, número de ovos retidos no fígado e nas fezes. A concentração sérica de IgE total e os níveis de IgM, IgG total e o subtipo IgG1 parasito reativas foram estimados por ELISA. Alterações hepáticas foram avaliadas pela quantificação de citocinas (IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, IL-17, TNF-α e TGF- β), pela infiltração celular, medida através da atividade de Peroxidase de Eosinófilo (EPO), mieloperoxidase (MPO) e N-acetilglicosaminidase (NAG), pela deposição de colágeno e avaliação histopatológica. A função hepática foi determinada pelos níveis séricos de aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT). Resultados mostraram que a recuperação dos vermes adultos, número de ovos retidos no fígado e ovos nas fezes foram semelhantes em ambos os grupos experimentais. Entretanto, camundongos ST2-/- infectados apresentaram maior retenção de ovos no intestino e menor espalhamento destes ovos para outros órgãos, como o pulmão, assim como maior taxa de mortalidade durante a fase crônica da esquistossomose. A concentração séricos de IgE e os níveis anticorpos reativos, assim como a atividade de transaminases, AST e ALT, aumentaram durante a infecção, mas sem diferença entre animais WT e ST2-/-. No parênquima hepático, a concentração de citocinas foi semelhante em ambos os grupos experimentais na fase aguda, enquanto na fase crônica INF-γ e IL-17 foram diminuídas em animais deficientes no receptor ST2. Em contraste, no granuloma hepático isolado na fase aguda da esquistossomose, a concentração de TGF-β foi significativamente menor em ST2-/-; e na fase crônica os níveis de IL-4, IL-13, IL-17, TNF-α e TGF-β foram estatisticamente menores em camundongos ST2-/- comparado aos WT. A ausência do receptor ST2 resultou em redução significativa da atividade de EPO, MPO e NAG no fígado dos animais na fase aguda. Entretanto, na fase crônica ocorreu aumento da atividade de EPO e MPO nos animais ST2-/- em relação ao WT. O aumento de celularidade em granulomas hepáticos de camundongos ST2-/-infectados foi confirmado nas análises histopatológicas, que também revelaram que camundongos ST2-/- apresentaram granulomas hepáticos maiores, com predominância de fibras de colágeno tipo I e mais desorganizados que em WT, mas sem diferença na concentração de hidoxiprolina tecidual. Os dados indicam que a ativação da via IL-33/ST2 não afeta a carga parasitária, mas é determinante na indução e modulação da resposta imune local, resultando em alterações na composição celular e na deposição de colágeno do granuloma hepático.
8 ABSTRACT
Schistosoma mansoni infection induces an initial Th-1 immune response that switches to Th-2 response with the onset of egg laying by the parasite. Th2 response is essential for granuloma formation and the development of fibrosis associated with schistosomiasis. Cytokine production from innate response, such as IL-33, after the binding to its receptor ST2, stimulates the early production of IL-13 and IL-5, which contributes to type-2 response differentiation, but the role of IL-33/ST2 activation on schistosomiasis is undefined. Thus, this study aimed to determine the role of IL-33/ST2 activation on the morbidity of experimental schistosomiasis. Balb/c mice genetically deficient on the ST2 receptor (ST2-/-) and wild-type Balb/c (WT) mice were infected with 25 S. mansoni cercariae/mice and the infection parameters were evaluated at 8 weeks (acute phase) and 14 weeks (chronic phase). The parasite load was estimated by counting the worms recovered from portal system, number of eggs retained in the liver and the eggs on faeces. Total IgE concentration and the level of parasite-reactive IgM, IgG and the isotype IgG1 was measured in serum samples of the experimental mice. Parasite-induced liver alterations was evaluated by quantifying cytokine (4, 5, IL-10, IL-13, IL-17, TNF-α and TGF-β), the cellular infiltration through measuring eosinophil peroxidase activity (EPO), myeloperoxidase (MPO) and N-acetylglucosaminidase (NAG), the collagen deposition and histopathological evaluation. Liver function was assessed by serum levels of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT). Results showed that the recovery of adult worms, the number of eggs retained in the liver and eggs in the feces was similar in both experimental groups. However, ST2-/- mice infected eggs showed greater retention in the gut and less scattering of the eggs to other organs such as the lung. Despite the similarity in parasite load, the ST2-/- mice infected had higher mortality rate during the chronic phase of schistosomiasis. The antibody production increased and the transaminase activity, AST and ALT, increased during infection, but with no difference between WT and ST2-/- animals. In liver homogenate the concentrations of the cytokines were similar in both experimental groups at the acute schistosomiasis; already in the chronic phase INF-γ and IL-17 were decreased in ST2-/- infected mice. In contrast, isolated hepatic granuloma from of ST2-/- showed lower concentration of TGF-β at acute phase of infection, and at chronic phase also IL-4, IL-13, IL-17, TNF-α and TGF-β were statistically lower in granuloma ST2-/- mice compared to WT. The absence of ST2 receptor also resulted in significant reduction of EPO, MPO and NAG activity in the liver during the acute phase. In contrast, there was an increase of EPO and MPO activity in ST2-/- chronicle infected mice compared to WT. The increase in cell number in hepatic granulomas ST2-/- mice infection was confirmed in the histological analysis, which also showed that deficient mice had larger and disorganized hepatic granulomas, with similar amount of collagen, but with the predominant type I-fibers of collagen. The data indicate that the activation of the IL-33 / ST2 does not affect the parasite load, but is determinant to the induction and modulation of the local immune response, resulting in changes in cellular composition and collagen deposition in the liver granulomas.
