Interacciones entre aislados de alta y baja virulencia de neospora caninum y células diana de la respuesta inmunitaria innata bovina

Resumen

Neospora caninum, agente causal de la neosporosis bovina, es un parásito apicomplejo relacionado filogenéticamente con Toxoplasma gondii. La neosporosis bovina causa importantes pérdidas económicas en la industria ganadera, como consecuencia del aborto o el nacimiento de terneros mortinatos. Tras la infección por N. caninum subyace una compleja regulación inmunológica que puede conferir protección o contribuir a la patogenia del aborto. En la presente tesis doctoral se investigó la interacción entre N. caninum y el macrófago bovino, como célula diana de la respuesta inmunitaria innata del hospedador. Se utilizaron dos aislados de N. caninum que mostraron diferente virulencia en el ganado bovino, el aislado de baja virulencia Nc-Spain1H y el de alta virulencia Nc-Spain7, con el fin de revelar los principales mecanismos del hospedador y del parásito implicados en la patogenia de la enfermedad. En el primer objetivo se caracterizaron fenotípicamente in vitro los macrófagos bovinos infectados para determinar cómo N. caninum interacciona con esta célula diana y la influencia de la virulencia del aislado en la respuesta celular a la infección. Ambos aislados invadieron activamente el macrófago, replicaron y sobrevivieron en su interior reduciendo los niveles de ROS intracelular y evadiendo la actividad de los lisosomas. Sin embargo, Nc-Spain7 mostró mayores tasas de invasión y replicación. La infección con Nc-Spain1H indujo una mayor producción de ROS y expresión de IL-10 y de IL-12p40, y una elevada producción de IFN-gamma por linfocitos en cocultivo. Los macrófagos infectados con ambos aislados mostraron menor expresión de las moléculas de superficie MHC II, CD86 y CD1b que las células no infectadas. Además, se demostró que N. caninum es capaz de inducir un fenotipo hipermigratorio en macrófagos bovino, consistente con una activación migratoria ameboide de la célula. El análisis transcriptómico de macrófagos bovinos infectados con Nc-Spain7 y Nc-Spain1H se estudió en el segundo objetivo, con el fin de determinar las bases moleculares subyacentes a la respuesta de macrófagos a la infección. También se investigó el perfil transcripcional de Nc-Spain7 y Nc-Spain1H, para determinar posibles moléculas efectoras del parásito involucradas en la diferente modulación de la respuesta inmunitaria. La infección por N. caninum indujo una sobreexpresión de Toll-like receptors (TLR2, TLR3 y TLR9) y NOD-like receptors (NAIP, NOD2, NLRC4 y NLRP12), y polarizó la respuesta de los macrófagos hacia un fenotipo pro-inflamatorio, con activación de la ruta de señalización NF-kappaB. La apoptosis y la maduración del fagolisosoma fueron procesos inhibidos por el parásito para asegurar su supervivencia. Además, la infección por Nc-Spain1H indujo una mayor sobreexpresión de genes implicados en quimiotaxis e inflamación. Nc-Spain7 mostró una sobreexpresión de genes potencialmente involucrados en la evasión de la respuesta inmunitaria, el crecimiento del parásito y la homeostasis redox. Por el contrario, Nc-Spain1H mostró una sobreexpresión de genes relacionados con la fase de bradizoíto del parásito y de genes potencialmente implicados en la inducción de respuestas inmunitarias, destacando aquellos que codifican proteínas de superficie altamente inmunogénicas. En conjunto, estos resultados sugieren que Nc-Spain7 puede limitar las funciones de los macrófagos con respecto a la eliminación de patógenos y la inducción de respuestas pro-inflamatorias. Este hecho, junto con la mayor capacidad de Nc-Spain7 para invadir las células del hospedador y proliferar, puede explicar la mayor virulencia de este aislado observada en el modelo bovino gestante. Nc-Spain1H parece estimular una mayor respuesta inmunitaria, que controlaría la multiplicación del parásito. Los resultados también sugieren que N. caninum podría utilizar al macrófago como caballo de Troya para su diseminación intraorgánica y su transmisión transplacentaria a la descendencia.