Efeito do Mycobacterium bovis BCG, lipopolissacarideo bacteriano e hidrocortisona no desenvolvimento de imunidade ao Plasmodium berghei em camundongos.

(1)

EFFECTS OF MYCOBACTERIUM BOVIS BCG, BACTERIAL LIPOPOLYSACCHARIDE

AND HYDROCORTISONE ON THE DEVELOPMENT OF IMMUNITY T O

PLASMODIUM BERGHEI (*)

José J. FERRAHONI ( 1 , 2 ) . Thomas G. DOUGLASS ( 2 ) and CLARENCE A. SPEER (2)

S U M M A R Y

M y c o b a c t e r i u m b o v i s ( B C G ) s i g n i f i c a n t l y e n h a n c e d t h e d e v e l o p m e n t o f i m m u n i t y b y C F W , C 5 7 B L / 6 , C 5 7 B L / 1 0 S c N a n d B A L B / c ( N u + ) m i c e t o t h e e r y t h r o c y t i c s t a g e s o f P. berghei. M i c e t r e a t e d w i t h B C G r e q u i r e d f e w e r c y c l e s o f i n f e c t i o n a n d P a n s i d a r ( p y r i m e t h a m i n e + s u l f a d o x i n e ) c u r e i n o r d e r t o d e v e l o p s o l i d i m m u n i t y t h a n u n t r e a t e d , i m m u n i z e d m i c e . H o w e v e r , t h o s e , m i c e t r e a t e d w i t h B C G a t 30 d a y s b e f o r e t h e i n i t i a t i o n o f i m m u n i z a t i o n s h o w e d a n e a r l i e a r l o s s o f i m m u n i t y t o P. b e r g h e i t h a n t h o s e m i c e w h i c h r e c e i v e d B C G a t 14 d a y s o r n o B C G . T h u s , B C G e n h a n c e d t h e h o s t i m m u n e r e s p o n s e t o P. berghei d u r i n g a n initial i n f e c t i o n , b u t s h o r t e n e d t h e l e n g t h o f i m m u n i t y s o t h a t m i c e w e r e m o r e s u s c e p t i b l e t o P. berghei d u r i n g s u b s e q u e n t i n f e c t i o n s . T r e a t m e n t o f CFW,

B A L R / c a n d C 5 7 B L / 6 m i c e w i t h b a c t e r i a l l i p o p o l y s a c c h a r i d e o r h y d r o c o r t i s o n e a c e t a t e ( H D C ) c a u s e d t h e a n i m a l s t o r e q u i r e m o r e c y c l e s o f i n f e c t i o n s a n d d r u g c u r e in o r d e r t o a t t a i n i m m u n i t y t h a n c o n t r o l s . T r e a t m e n t o f i m m u n i z e d C57BTV l O S c N m i c e w i t h h y d r o c o r t i s o n e c o m p l e t e l y a b o l i s h e d t h e i r a b i l i t y t o s u r v i v e a P . b e r g h e i i n f e c t i o n .

K E Y W O R D S : M y c o b a c t e r i u m bovis — B C G — B a c t e r i a l L i p o p o l y s a c c h a r i d e I m m u n i t y t o P l a s m o d i u m berghei — E f f e c t o f H y d r o c o r t i s o n e M l y c o b a c t e r i o s i s .

I N T R O D U C T I O N

B a c t e r i a l l i p o p o l y s a c c h a r i d e ( L P S ) h a s b e e n f o u n d t o d e l a y t h e d a y o f d e a t h a n d / o r t h e o n s e t o f p a r a s i t e m i a i n P. b e r g h e i a n d P . v i v a x

i n f e c t i o n s x

i 2

. H y d r o c o r t i s o n e h a s b e e n f o u n d t o e x a c e r b a t e p . b e r g h e i i n f e c t i o n s1 3

o r t o d e l a y t h e d a y o f d e a t h a n d t h e o n s e t o f p a r a s i t e m i a2 8

. K i l l e d C o r y n e b a c t e r i u m p a r v u m a n d

B C G a r e e a c h c a p a b l e o f e n h a n c i n g h o s t resis t a n c e t o P l a s m o d i u m a n d B a b e s i a s p e c i e s8

9

.2 2

H o w e v e r , S M R K O V S K I & S T R I C K L A N D3 0

r e p o r t e d r e c e n t l y t h a t u n d e r t h e a p p r o p r i a t e

c o n d i t i o n s t r e a t m e n t w i t h B C G i n t e r f e r e d w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f p r o t e c t i v e i m m u n i t y t o P. b e r g h e i b y m i c e w h i c h h a d b e e n p r e v i o u s l y i m m u n i z e d b y i r r a d i a t e d s p o r o z o i t e s . I n a p r e v i o u s s t u d y , w e f o u n d t h a t m i c e b e c a m e soli d l y i m m u n e t o P. b e r g h e i a f t e r s e v e r a l c y c l e s o f i n f e c t i o n a n d F a n s i d a r c u r et 2

. I n l i g h t o f t h e f o r e g o i n g , w e u n d e r t o o k t h e p r e s e n t s t u d y t o d e t e r m i n e t h e e f f e c t s o f B C G , H D C , a n d L P S o n t h e a b i l i t y o f s e v e r a l s t r a i n s o f m i c e t o d e v e l o p s o l i d i m m u n i t y t o t h e e r y t h r o c y t i c f o r m s , o f P. b e r g h e i .

(*) This study is based on a dissertation submitted By J. J. Ferraroni to Graduate S c h o o l o f the University of Montana in partial fulfillment of the requirements for the Doctor of Philosophy degree.

(1) Universidade d o Amazonas/CNFq, Campus Universitário, Departamento de Patologia — ICB — 69.000, Manaus, Ama zonas, Brasil.

(2)

M A T E R I A L S A N D M E T H O D S

A n i m a l s C F W , C 5 7 B L / 6 , a n d C 5 7 B L / 1 0 S c N m i c e w e r e o b t a i n e d f r o m t h e N a t i o n a l I n s t i t u t e o f A l l e r g y a n d I n f e c t i o u s D i s e a s e s R o c k y M o u n tain L a b o r a t o r y , H a m i l t o n , M T . T h e B A L B / c ( N u / + ) m i c e w e r e o b t a i n e d f r o m a b r e e d i n g c o l o n y i n t h e M i c r o b i o l o g y D e p a r t a m e n t a n i m a l f a c i l i t y a t t h e U n i v e r s i t y o f M o n t a n a . A l l m i c e w e r e m a l e , 6 t o 8 w e e k s o l d a n d w e i g h e d 2025g at t h e b e g i n n i n g o f e a c h e x p e r i m e n t . M i c e w e r e f e d m o u s e l a b c h o w a n d w a t e r a d l i b i t u m .

P a r a s i t e : T h e N K 6 5 s t r a i n o f P l a s m o d i u m b e r g h e i w a s o r i g i n a l l y o b t a i n e d f r o m t h e Uni v e r s i t y o f N e w M e x i c o , A l b u q u e r q u e , N M , a n d h a d b e e n m a i n t a i n e d b y w e e k l y b l o o d p a s s a g e s i n S w i s s W e b s t e r m i c e f o r 5 y r b e f o r e b e i n g u s e d i n t h i s s t u d y . A l l m i c e w e r e e a c h i n o c u l a t e d i n t r a p e r i t o n e a l l y ( I P ) w i t h p h y s i o l o g i c a l sa l i n e c o n t a i n i n g 1 07

P . b e r g h e i p a r a s i t i z e d ery t h r o c y t e s . T h e i n o c u l a t i n g s u s p e n s i o n o f in f e c t e d e r y t h r o c y t e s w a s k e p t a t 4*0 a n d t h e in t e r v a l b e t w e e n b l e e d i n g d o n o r a n d i n o c u l a t i n g r e c i p i e n t m i c e n e v e r e x c e e d e d 40 m i n .

M y c o b a s t e r i u m b o v i s B C G : M y c o b a c t e r i u m b o v i s , B a c i l l u s C a l m e t t e G u é r i n ( B C G , P a r i s s t r a i n ) w a s o b t a i n e d f r o m a s t o c k c u l t u r e m a u > t a i n e d i n t h e M i c r o b i o l o g y D e p a r t m e n t a t t h e U n i v e r s i t y o f M o n t a n a . T h e s t o c k c u l t u r e w a s d i l u t e d w i t h D u b o s B r o t h to a n o p t i c a l d e n s i t y o f 200 ( K l e t t 2 0 0 ) a s d e t e r m i n e d b y a K l e t t S u m m e r s o n n.° 42. K l e t t 200 s u s p e n s i o n s o f B C G w e r e s t o r e d at70°C. A f t e r t h a w i n g , t h e sus p e n s i o n w a s d i l u t e d t o a " K l e t t 100" s u s p e n s i o n b y a d d i n g a n e q u a l v o l u m e o f D u b o s B r o t h . T o d e t e r m i n e t h e n u m b e r o f c o l o n y f o r m i n g u n i t s o f B C G , f i v e 0.1 m l 104

t o 1 0 ^ d i l u t i o n s w e r e e a c h p l a t e d i n d u p l i c a t e o n D u b o s a g a r p l a t e s , w h i c h w e r e t h e n s e a l e d i n p l a s t i c b a g s a n d in c u b a t e d a t 37°C f o r 28 d a y s . T h e n u m b e r o f via b l e B C G o r g a n i s m s w a s d e t e r m i n e d b y c o u n t i n g v i s i b l e c o l o n i e s . B C G w a s s u s p e n d e d i n a sa l i n e s o l u t i o n c o n t a i n i n g 0.5% t w e e n 8 0 . T w o t e n t h s m l o f t h i s s u s p e n s i o n c o n t a i n i n g 10 s

v i a b l e B C G o r g a n i s m s w a s i n j e c t e d I P o r intra v e n o u s l y ( I V ) i n t o e a c h r e c i p i e n t a t 30 o r 14 d a y s b e f o r e t h e f i r s t i n o c u l a t i o n s o f P . b e r g h e i .

L i p o p o l y s a c c h a r i d e ( L P S ) : L P S w a s o b t a i n e d f r o m D r . K . B . V o n E s c h e n , N a t i o n a l I n s t i

t u t e o f A l l e r g y a n d I n f e c t i o u s D i s e a s e s , R o c k y M o u n t a i n L a b o r a t o r y , H a m i l t o n , M T . T h e L P S

w a s e x t r a c t e d f r o m w h o l e c e l l e x t r a c t i o n s o f S a l m o n e l l a minnesota E T , w i l d t y p e , strain 1114,0H2O. T e n m i c r o g r a m s L P S i n 0 . 2 m l d i s t i l l e d w a t e r w a s i n j e c t e d I P i n t o e a c h r e c i p i e n t o n t h e s a m e d a y o f t h e f i r s t i n o c u l a t i o n of P. berghei.

H y d r o c o r t i s o n e ( H D C ) : H D C a c e t a t e (Sig-m a C h e (Sig-m i c a l C o . , S a i n t L o u i s , M O ) w a s p r e p a r e d a s f o l l o w s . A 0 . 8 5 % s a l i n e s o l u t i o n w a s p r e p a r e d w h i c h a l s o c o n t a i n e d 0 . 4 % t w e e n 80, 0 , 9 % b e n z y l a l c o h o l , 0.3% c a r b o x y m e t h y l c e l l u l o s e , a n d 50 m g H D C a c e t a t e / m l . O n t e n t h m l o f t h i s s o l u t i o n w h i c h c o n t a i n e d 5 m g o f H D C w a s i n j e c t e d s u b c u t a n e o u s l y ( S C ) i n t o e a c h r e c i p i e n t o n t h e s a m e d a y o f t h e f i r s t i n o c u l a t i o n o f P. b e r g h e i .

C h e m o t h e r a p y : A l l a n i m a l s r e c e i v e d 6 o r 7 c y c l e s o f P. berghei i n f e c t i o n a n d F a n s i d a r c u r e ( C I C ) . F a n s i d a r ( t a b l e t f o r m ) w a s d i s s o l v e d i n d i s t i l l e d w a t e r a n d a d m i n i s t e r e d b y g a v a g e i n a s i n g l e d o s e ( 1 m g p y r i m e t h a m i n e + 20 m g sul f a d o x i n e / k g b o d y w e i g h t ) 56 d a y s after, p a r a s i t e i n o c u l a t i o n w h e n t h e p a r a s i t e m i a w a s 4 0 5 0 % . P a r a s i t e c l e a r a n c e u s u a l l y o c c u r e d 23 d a y s a f t e r d r u g t r e a t m e n t . A t 7 d a y s a f t e r d r u g t r e a t m e n t , m i c e w e r e i n o c u l a t e d I P w i t h 10 i P. berghei in-f e c t e d e r y t h r o c y t e s . W e h a d d e t e r m i n e d p r e v i o u s l y t h a t F a n s i d a r h a d n o e f f e c t o n P. ber-ghei i f m i c e w e r e i n o c u l a t e d w i t h t h e p a r a s i t e 4 o r m o r e d a y s a f t e r a s i n g l e o r a l d o s e o f F a n s i d a r .

I m m u n i t y — S u r v i v a l t i m e w a s u s e d t o as s e s s t h e d e g r e e o f i m m u n i t y to P. berghei b y m i c e t r e a t e d w i t h B C G , L P S o r H D C . T h e s t u d y c o n s i s t e d o f s i x e x p e r i m e n t s ( A F ) , e a c h of w h i c h c o n t a i n e d 3,4 o r 5 g r o u p s o f 10 m i c e . E x p e r i m e n t A w a s c o m p o s e d o f 5 g r o u p s of C F W m i c e . G r o u p s 1 a n d 2 r e c e i v e d B C G I P o r I V , r e s p e c t i v e l y , 30 d a y s b e f o r e i n o c u l a t i o n o f P. berghei.

G r o u p s 3 a n d 4 r e c e i v e d B C G I P o r I V , r e s p e c t i v e l y , 14 d a y s b e f o r e P. berghei i n o c u l a t i o n . G r o u p 5 s e r v e d a s a c o n t r o l . E x p e r i m e n t B w a s t h e s a m e a s e x p e r i m e n t A , e x c e p t t h a t C 5 7 B L / 1 0

S c N m i c e w e r e u s e d . E x p e r i m e n t C h a d f o u r g r o u p s o f C 5 7 B L / 6 m i c e . G r o u p 1 r e c e i v e d B C G I P 14 d a y s b e f o r e P. berghei i n o c u l a t i o n , g r o u p s 2 a n d 3 r e c e i v e d L P S a n d H D C , r e s p e c t i v e l y , at s a m e d a y o f p a r a s i t e i n o c u l a t i o n a n d g r o u p 4

(3)

a s e x p e r i m e n t C, e x c e p t t h a t ( B A L B/ c (Nu/+)

m i c e w e r e used. E x p e r i m e n t E c o n s i s t e d o f 4 g r o u p s o f C F W m i c e . G r o u p 1 r e c e i v e d B C G I P 14 d a y s b e f o r e P. berghèi i n o c u l a t i o n , a n d g r o u p 4 w a s a c o n t r o l . E x p e r i m e n t F w a s p e r f o r m e d a s e x p e r i m e n t E e x c e p t t h a t C 5 7 B L / 1 0 S c N m i c e w e r e u s e d .

Fading of immunity — T h o s e C F W a n d C 5 7 B L / 1 0 S c N m i c e w h i c h h a d b e e n t r e a t e d w i t h BCG 14 o r 30 d a y s b e f o r e i m m u n i z a t i o n b y C I C a n d w h i c h s u r v i v e d P. berghei c h a l l e n g e ; w e r e e a c h i n o c u l a t e d w i t h 1 07

P . b e r g h e i — i n f e c t e d e r y t h r o c y t e s at 120 d a y s a f t e r t h e l a s t i n f e c t i o n . U n t r e a t e d , i m m u n i z e d m i c e s e r v e d a s a c o n t r o l . T h e n u m b e r o f d e a t h s f o r e a c h g r o u p o f m i c e w a s r e c o r d e d f o r 60 d a y s a f t e r i n o c u l a t i o n o f e a c h m o u s e w i t h P. "berghei.

S i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g v a r i o u s e x p e

c i m e n t a i g r o u p s w e r e , d e t e r m i n e d b y t h e stu d e n t ' s ttest at P. v a l u e s o f 0 . 0 5 .

R E S U L T S

Effects of B C G , LPS and H D C o n the abili-ty of Fansidar-cured mice to develop immuni-ty t o P. berghei — S i g n i f i c a n t l y b e t t e r p r o t e c

t i o n a g a i n s t P, b e r g h e i w a s o b t a i n e d i n all f o u r s t r a i n s o f m i c e t r e a t e d w i t h B C G t h a n c o n t r o l m i c e , w h e r e a s L P S a n d H D C h a d a s i g n i f i c a n t d e l e t e r i o u s e f f e c t ( F i g s . 1 4 , 8 ) . E a c h strain' o f m i c e t r e a t e d w i t h B G G r e q u i r e d f e w e r c y c l e s , o f i n f e c t i o n a n d c u r e i n o r d e r t o b e c o m e i m m u n e a n d s i g n i f i c a n t l y m o r e m i c e s u r v i v e d t h e P. b e r g h e i i n f e c t i o n t h a n d i d c o n t r o l s ( F i g s . 14). I n B C G t r e a t e d m i c e , 1 0 0 % o f t h e C F W a n d C 5 7 B L / 6 m i c e s u r v i v e d .a n o r m a l l y l e t h a l i n o c u l a t i o n o f P. b e r g h e i a f t e r 5 C I C ( F i g s . 2 , 4 ) ; 9 0 % o f t h e B A L B / c a n d 7 0 % o f t h e C 5 7 B L / 1 0 S c N m i c e s u r v i v e d a f t e r 6 o r 7 C I C ( F i g s . 1, 3 ) . I n ail f o u r s t r a i n s x)i m i c e . H D C h a d a s i g n i f i c a n tly g r e a t e r d e l e t e r i o u s e f f e c t t h a n t h a t o f L P S ( F i g s . 14). I n e a c h s t r a i n o f m i c e , t r e a t m e n t w i t h L P S o r H D C d e l a y e d t h e o n s e t o f i m m u n i t y a n d c a u s e d a n i n c r e a s e i n t h e n u m b e r o f C I C n e c e s s a r y t o o b t a i n i m m u n e a n i m a l s ( F i g s . 14.8). I n C 5 7 B L / 1 G S C N m i c e , t r e a t m e n t w i t h H D C c o m p l e t e l y a b o l i s h e d t h e a b i l i t y o f i m m u n i z e d a n i m a l s t o s u r v i v e a P. b e r g h e i i n f e c t i o n ( F i g s . 1 ) .

(4)

s l i g h t l y m o r e s i g n i f i c a n t p r o t e c t i o n t h a n d i d I P a d m i n i s t r a t i o n ( P i g s . 5 , 6 ) . A d m i n i s t r a t i o n o f B C G a t 30 d a y s b e f o r e t h e i n i t i a t i o n o f i m m u n i z a t i o n b y i n f e c t i o n a n d d r u g c u r e p r o v i d e d s i g n i f i c a n t l y g r e a t e r p r o t e c t i o n t h a n d i d B C G a d m i n i s t r a t i o n a t 14 d a y s ( F i g s . 5, 6 ) . A f t e r 4 o r 5 c y c l e s o f i n f e c t i o n a n d c u r e , n e a r l y 100% o f t h e m i c e s u r v i v e d t h a t h a d r e c e i v e d B C G I V o r I P a t 14 o r 30 d a y s . I n a b o u t 9 0 % o f t h e C 5 7 B I V 1 0 S C N m i c e t r e a t e d w i t h B C G I V o r

(5)

o f the c o n t r o l m i c e a n d m i c e w h i c h h a d r e c e i v e d B C G a t 14 d a y s b e f o r e C I C s u r v i v e d , w h e r e a s all o f t h e C 5 7 B L / 1 0 S C N a n d C F W m i c e t h a t h a d r e c e i v e d B C G a t 30 d a y s b e f o r e C I C h a d d i e d b y 30 a n d 50 d a y s , r e s p e c t i v e l y , a f t e r P. berghei i n o c u l a t i o n ( F i g . 7 ) .

D I S C U S S I O N

I t h a s b e e n k n o w n f o r s o m e t i m e t h a t kill e d Mycobacterium tuberculosis c a n p o t e n t i a t e

the d e v e l o p m e n t o f r e s i s t a n c e t o m a l a r i a l p a r a s i t e s w h e n a d m i n i s t r e d i n c o n j u n c t i o n w i t h s p e c i f i c a n t i g e n . F R E U N D e t a l .1 5

(6)

know-lesi o r P. falciparum d o e s n o t p r o v i d e a s m u c h p r o t e c t i o n a s p a r a s i t e a n t i g e n c o m b i n e d w i t h

c o m p l e t e F r e u n d ' s a d j u v a n t ( C P A ) W1

. L i k e w i

s e , B G C p a r a s i t e a n t i g e n i s o l a t e d , e m u l s i f i e d i n

a d j u v a n t 65 d o e s n o t p r o t e c t r h e s u s m o n k e y s

f r o m P. knowlesi, w h e r e a s B C G a n d p a r a s i t e a n t i g e n e m u l s i f i e d i n a d j u v a n t 65 d o e s p r o v i d e

p r o t e c t i o n2 1

. L i v e M . t u b e r c u l o s i s g i v e n t o t h e I n d i a n b r o w n m o n k e y i n t h e a b s e n c e o f a n t i g e n o r a d j u v a n t l e n g t h e n s t h e p r e p a t e n t p e r i o d o f P. k n o w l e s i i n f e c t i o n a n d p r o t e c t s s o m e m o n k e y s a g a i n s t l e t h a l P. c y n o m o l g i i n f e c t i o n1

.

A d m i n i s t r a t i o n o f M y c o b a c t e r i a t o m i c e b e

(7)

u s u a l l y c o n f e r s p a r t i a l o r c o m p l e t e r e s i s t a n c e t o t h e p a r a s i t e . I m m u n i z a t i o n o f m i c e w i t h p a r a s i t e a n t i g e n i n C F A d o e s n o t p r o t e c t m i c e a g a i n s t P. b e r g h e i2 6

, w h e r e a s B C G h a s b e e n f o u n d t o n o n s p e c i f i c a l l y p r o t e c t m u r i n e h o s t s a g a i n s t r o d e n t m a l a r i a7

. E r y t h r o q y t i c s t a g e s o f P. b e r g h e i p l u s B C G h a s b e e n f o u n d t o p r o v i d e s i g n i f i c a n t p r o t e c t i o n o f m i c e a g a i n s t P. b e r g h e i b u t t h e d e g r e e o f p r o t e c t i o n v a r i e d w i t h t h e an t i g e n l o t2 6

. U s u a l l y , B C G a l o n e d o e s n o t c o n f e r r e s i s t a n c e t o P. b e r g h e i2 2

b u t i t d o e s p r o t e c t m i c e f r o m P. v i n c k e i a n d r e d u c e s o r a b l a t e s t h e t e m p o r a l p e r i p h e r a l p a r a s i t e m i a o f a P. y o e l i i i n f e c t i o n 7

.

M i c e s u c c e s s f u l l y i m m u n i z e d b y a s i n g l e o r

s e v e r a l C I C w i t h o u t B C G t r e a t m e n t 1 0 , 1 1 , 1 2 ; u s u a

l l y r e t a i n t h e a b i l i t y t o s u r v i v e s u b s e q u e n t P. b e r g h e i c h a l l e n g e f o r at l e a s t 120 d a y s . I n t h e

p r e s e n t s t u d y , w e f o u n d t h a t B C G t r e a t m e n t o f

m i c e b e f o r e i m m u n i z a t i o n b y s e v e r a l C I C d e

c r e a s e d t h e n u m b e r o f C I C r e q u i r e d t o e l i c i t

s o l i d i m m u n i t y in C F W , C 5 7 B I V 1 0 S c N , C 5 7 B L / 6 a n d B A L B / c s t r a i n s o f m i c e . M u r p h y & Lef

f o r d2 3

a l s o f o u n d t h a t B C G t r e a t m e n t f o l l o w e d

b y t w o v a c c i n a t i o n s w i t h e r y t h r o c y t i c s t a g e s o f

P. b e r g h e i s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d t h e n u m b e r o f m i c e s u r v i v i n g p a r a s i t e c h a l l e n g e , b u t t h a t

t h e r e w a s a m o r e r a p i d l o s s o f m a l a r i a l i m m u

n i t y .

S M R K O V S K I & S T R I C K L A N D3 0

f o u n d t h a t B C G i n t e r f e r e d w i t h t h e d e v e l o p m e n t a n d m a i n t e n a n c e o f i m m u n i t y t o s p o r o z o i t e c h a l l e n g e i n m i c e i m m u n i z e d b y i r r a d i a t e d s p o r o z o i t e s o f P. b e r g h e i . R e c e n t l y , S M R K O V S K I2 9

r e p o r t e d t h a t I V a d m i n i s t r a t i o n o f B C G m o r e i m m u n o s u p r e s s i v e t h a n B C G g i v e n I P , S C o r i n t r a m u s c u l a r l y . I n t r a v e n o u s a d m i n i s t r a t i o n o f B C G o n l y h a s b e e n r e p o r t e d t o c o n f e r n o n s p e c i f i c r e s i s t a n c e t o P l a s m o d i u m i n f e c t i o n s i n m i c e7

. I n e a c h s t r a i n o f m i c e t h e c u r v e o f p r o t e c t i o n w i t h in t r a v e n o u s a d m i n i s t r a t i o n s e e m s t o a f f o r d a s l i g h t l y h i g h e r p r o t e c t i o n t h a n I . P . ( F i g s . 5, 6 ) , a l t h o u g h t h i s m a y n o t b e s i g n i f i c a n t . A d m i n i s t r a t i o n o f B C G a t 30 d a y s b e f o r e t h e i n i t i a t i o n p e r i o d o f i m m u n i z a t i o n b y C I C a p p a r e n t l y p r o v i d e d g r e a t e n p r o t e c t i o n t h a n d i d 14 d a y s .

O u r f i n d i n g s a r e s i m i l a r t o t h o s e o f S M R K O V S K I & S T R I C K L A N D3 0

i n t h a t B C G a p p e a r s t o e n h a n c e t h e d e v e l o p m e n t o f i m m u n i t y

b u t i n t e r f e r e s w i t h t h e m a i n t e n a n c e o f r e s i s t a n c e t o P. b e r g h e i . B e c a u s e i r r a d i a t e d s p o r o z o i t e s w e r e r e n d e r e d i n e f f i c a t i o u s i n r e c i p i e n t m i c e b y e i t h e r p r e o r p o s t t r e a t m e n t w i t h B C G ,

(8)

B C G i n t e r f e r e d w i t h b o t h t h e i n d u c t i v e p h a s e o f i m m u n i t y a n d m e m o r y

T h u s b e c a u s e o n l y o n e s p o r o z o i t e n e e d s t o s u r v i v e t o i n i t i a t e t h i s i n f e c t i o n , a n a l t e r n a t i v e h y p o t h e s i s f o r t h e d e l e t e r i o u s e f f e c t o f B C G u p o n m e m o r y m i g h t b e t h e p o s s i b i l i t y o f re c r u i t m e n t o f e f f e c t o r T c e l l s t o s i t e s o f B C G i n i t i a t e d g r a n u l o m a s n o t p e r m i t t i n g t h e a c t i o n o f t h e s e c e l l s t o c o n t r i b u t e t o t h e h o s t d e f e n s e a g a i n s t t h i s n e w i n f e c t i o n . T h i s w o u l d b e a n al t e r n a t i v e t o t h e s i m u l a t i o n o f s u p r e s s o r T c e l l s , a s p r o p o s e d b y S M R K O V S K I *

In a p r e v i o u s s t u d y , w e f o u n d t h a t S w i s s W e b s t e r a n d C 5 7 B L / 6 m i c e b e c a m e i m m u n e t o

P . berghei a f t e r 5 C I C w h i c h l a s t e d f o r 502 d a y s '1 2

. . . I n t h e p r e s e n t s t u d y , s i m i l a r l y t r e a t e d m i c e w e r e i m m u n e a t 120 d a y s , { t h e l o n g e s t in t e r v a l t e s t e d ) a f t e r the l a s t P . berghei i n f e c t i o n , w h e r e a s t h o s e a n i m a l s t r e a t e d w i t h B C G 30 d a y s b e f o r e C I C b e c a m e i m m u n e s o o n e r t h a n c o n t r o l s b u t q u i c k l y l o s t t h e i r i m m u n i t y . B C G in

f e c t i o n in t h e m o u s e p e a k s a t a b o u t 12 d a y s a f t e r i n o c u l a t i o n a n d i s u s u a l l y l o n g l a s t i n g2

. T h e r e f o r e , B C G p r o b a b l y e f f e c t s t h e d e v e l o p m e n t o f i m m u n i t y t o P . berghei d u r i n g r e p e a t e d •CIC. H o w e v e r , an o n g o i n g s t i m u l a t i o n o f t h e i m m u n e s y s t e m b y B C G c a n n o t a c c o u n t f o r t h e l o s s o f m e m o r y t o P . berghei b y B C G t r e a t e d m i c e . T h e r e m a y b e q u a l i t a t i v e d i f f e r e n c e s i n t h e d e v e l o p m e n t o f i m m u n i t y b y m i c e t r e a t e d w i t h B C G a n d t h e n i m m u n i z e d b y C1G a s c o m p a r e d t o u n t r e a t e d , i m m u n i z e d m i c e . S u c h

d i f f e r e n c e s m a y a c c o u n t f o r the f a d i n g o f i m m u n i t y ( l o s s o f m e m o r y ) t o P . berghei b y B C G t r e a t e d m i c e a n d t h e r e t e n t i o n o f i m m u n i t y b y

u n t r e a t e d , i m m u n i z e d m i c e . T h u s , t h e s e f i n d i n g s i n d i c a t e t h a t n o n s p e c i f i c i m m u n o p o t e n t i a t o r s s u c h a s B C G m a y e n h a n c e t h e h o s t i m m u n e res

p o n s e t o m a l a r i a p a r a s i t e s d u r i n g a n initial in

f e c t i o n , b u t t h a t t h e y m a y a l s o s h o r t e n t h e in t e r v a l o f t i m e t h a t t h e h o s t i s i m m u n e t o t h e p a r a s i t e á s w e l l a s h a v e a d e l e t e r i o u s e f f e c t u p o n h o s t r e s i s t a n c e t o s u b s e q u e n t i n f e c t i o n s .

I n c o n t r a s t t o t h e p e r s i s t e n c e o f B C G i n

i n f e c t e d a n i m a l s , m i c e a r e c a p a b l e o f r a p i d l y

e l i m i n a t i n g L P S a n d H D C 3

6

. W h e n L P S i s g i v e n b e f o r e e x p o s u r e t o a n t i g e n , t h e r e i s a n i n c r e a s e

in a n t i b o d y p r o d u c t i o n a n d a d e p r e s s i o n i n d e l a y e d t y p e h y p e r s e n s i t i v i t y ( D T H ) t o s h e e p r e d

b l o o d c e l l s ( S R B C ) l

V S i n c e , a n t i b o d y i s k n o w n t o i n h i b i t T c e l l r e s p o n s e s t o c o m m o n a n t i g e n1 9

, t h e a d j u v a n t e f f e c t o f L P S o n a n t i b o d y p r o d u c t i o n , 4

1 6

m a y b e p a r t i a l l y r e s p o n s i b l e f o r t h e d e c r e a s e i n D T H t o S R B C . A d m i n i s t r a t i o n o f L P S b e f o r e t h e f i r s t C I C m a y have c a u s e d a d e p r e s s i o n o f c e l l m e d i a t e d i m m u n e r e s p o n s e s ( C M I ) n e c e s s a r y f o r t h e e v e n t u a l d e v e l o p m e n t o f s o l i d i m m u n i t y t o P . berghei. C o n v e r s e l y , a u g m e n t a t i o n o f t h e h u m o r a l r e s p o n s e m i g h t b e r e s p o n s i b l e f o r t h e d e l a y i n d a y o f d e a t h o f m i c e t r e a t e d w i t h L P S p r i o r t o t h e i n o c u l a t i o n o f t h e e r y t h r o c y t i c f o r m s o f P . berghei. P a r a d o x i c a l l y , M A C G R E G O R e t a l ., s

c o u l d d e t e c t n o s p e c i f i c a n t i b o d y b y i m m u n o f l u o r e s c e n c e ( I F A ) i n n o r m a l m i c e n o r i n L P S t r e a t e d m i c e i n f e c t e d w i t h P . berghei. w h e r e a s W A K I ,& S U Z U K I3 3

o b s e r v e d r e l a t i v e l y h i g h I F A i n m i c e i n f e c t e d w i t h P . berghei. H o w e v e r , L P S i s k n o w n t o aug-m e n t r e t i c u l o e n d o t h e l i a l c l e a r a n c e1 8

a s w e l l a s t o m e d i a t e t h e p r o d u c t i o n o f a n u n i d e n t i f i e d s u b s t a n c e t h a t n o n s p e c i f i c a l l y i n t e r f e r e s w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f e r y t h r o c y t i c s t a g e s o f P . b e r g h e i3

' .

A d m i n i s t r a t i o n o f L P S p r i o r " t o r e p e a t e d C I C d e l a y e d t h e d e v e l o p m e n t o f s o l i d i m m u n i t y b y a b o u t o n e C I C . T w e n t y s i x o f 40 c o n t r o l m i c e

b e c a m e i m m u n e , w h e r e a s o n l y e i g h t e e n o f f o r t y L P S t r e a t e d m i c e d e v e l o p e d a s o l i d , s t e r i l e im* m u n i t y b y t h e s e v e n t h C I C . T h u s , t h e p r i m a r y e f f e c t o f L P S a p p e a r s t o b e s h o r t l i v e d a n d li

m i t e d t o t h e f i r s t C I C . I f L P S s u p p r e s s e d t h e d e v e l o p m e n t o f C M I t h e n C M I w o u l d a p p e a r t o b e r e s p o n s i b l e f o r t h e e v e n t u a l d e v e l o p m e n t o f

i m m u n i t y t o P . berghei. M i c e t h a t d i d n o t d e ' v e l o p i m m u n i t y a f t e r 7 C I C u s u a l l y d i d n o t b e c o m e i m m u n e e v e n w i t h a d d i t i o n a l C I C . T h e r e f o r e , L P S m a y h a v e a l o n g l a s t i n g s u p p r e s s i v e

e f f e c t u p o n t h e i m m u n e r e s p o n s e t o P . berghei by s o m e o f t h e m i c e .

H y d r o c o r t i s o n e a c e t a t e d e p r e s s e d t h e d e

v e l o p m e n t o f i m m u n i t y t o P . berghei t o a g r e a t e r e x t e n t t h a n d i d L P S . I n m i c e H D C c a u s e s

a s h o r t l i v e d t h y m i c a p l a s i a d u e t o a c y t o c i d a l

e f f e c t o n i m m a t u r e , s h o r t l i v e d T c e l l s6

. T h e

i m m u n e s y s t e m s o f H D C t r e a t e d m i c e e v i d e n

t l y l a c k t h e c a p a c i t y t o r e c r u i t t h e s e c e l l s in r e s p o n s e t o P . berghei i n f e c t i o n d u r i n g t h e f i r s t C I C w h i c h m a y i m p a i r t h e i r a b i l i t y t o d e v e l o p

(9)

R E S U M O

E f e i t o d o M y c o b a c t e r i u m b o v i s B C G , l i p o p o l i s ¬ sacarideo bacteriano e h i d r o c o r t i s o n a n o

de-s e n v o l v i m e n t o de i m u n i d a d e a o P l a s m o d i u m b e r g h e i e m c a m u n d o n g o s .

M y c o b a c t e r i u m bovis ( B C G ) a u m e n t a s i g n i ¬ f i c a n t e m e n t e o d e s e n v o l v i m e n t o d a i m u n i d a d e n o s c a m u n d o n g o s C F W , C 5 7 B L / 6 , C 5 7 B L / l 0 S c N e B A L B/ C ( N U / + ) p a r a o s e s t á g i o s e r i t r o c i t o s do P l a s m o d i u m berghei. C a m u n d o n g o s t r a t a d o s com BCG r e q u e r e m m e n o s c i c l o s d e i n f e c ç ă o com P. berghei e c u r a p e l o F a n s i d a r ( p i r i m e t a ¬ m i n a + s u l f a d o x i n a ) p a r a d e s e n v o l v e r e m i m u n i d a d e s ó l i d a a e s t e p a r a s i t a d o q u e o s c o n t r o l e s . C o n t u d o , o s a n i m a i s q u e r e c e b e r a m B C G 30 d i a s a n t e s d o i n í c i o d a i m u n i z a ç ă o e v i d e n c i a r a m u m a p e r d a p r e c o c e d a i m u n i d a d e a d q u i r i d a p a r a o P . berghei, q u a n d o c o m p a r a d o c o m o s a n i m a i s q u e r e c e b e r a m B C G 14 d i a s a n t e s o u q u e n ă o r e c e b e r a m B C G . A s s i m , s e n d o , o B C G a u m e n t a d a a i n d u ç ă o n a r e s p o s t a i m u n e d o h o s p e d e i r o a o P. berghei n o c u r s o d e i n f e c ç ő e s s u b s e q ü e n t e s . O t r a t a m e n t o d e c a m u n d o n g o s C F W , B A L B / c e C 5 7 B L / 6 c o m l i p o p o l i s s a c a r í d e o b a c t e r i a n o o u h i d r o c o r t i s o n a f a z c o m q u e o s a n i m a i s r e q u e i r a m u m n ú m e r o m a i o r d e c i c l o s d e i n f e c ç ă o e c u r a p a r a t o r n a r e m s e i m u n e s a o P. berghei q u e o s c o n t r o l e s . O t r a t a m e n t o d o s c a m u n d o n g o s C 5 7 B L / 1 0 S c N c o m h i d r o c o r t i s o n a a b o l i u c o m p l e t a m e n t e a s u a h a b i l i d a d e d e s o b r e v i d a s u b s e q ü e n t e s a c i c l o s d e i n f e c ç ă o c o m P , bergnei e c u r a p e l o F a n s i d a r .

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