Interactions between high- and low-virulence isolates of neospora caninum and the bovine placenta

Resumen

Neospora caninum es el agente causal de la neosporosis bovina, una de las causas más importantes de aborto en el ganado vacuno a nivel mundial. Este parásito es capaz de cruzar eficazmente la barrera placentaria, produciendo un daño en la placenta crucial en la patogénesis del aborto. Las células del trofoblasto y las células de la carúncula componen la interfaz materno-fetal de los placentomas bovinos, desempeñando un papel fundamental en la funcionalidad de la placenta. Además, la variabilidad intraespecífica del parásito influye en el resultado de la infección. En la presente Tesis Doctoral se ha investigado el papel de la placenta en la patogenia de la neosporosis bovina y la influencia de la variabilidad biológica del aislado en el daño placentario. Para ello se abordaron dos objetivos consistentes en la caracterización de la interacción parásito-hospedador entre aislados de alta y baja virulencia de N. caninum y células diana de la placenta bovina in vitro y en el estudio de la infección temprana en un modelo bovino gestante inoculado con los aislados Nc-Spain7 y Nc-Spain1H en el segundo tercio de la gestación. El primer objetivo se logró mediante el estudio de los mecanismos de adhesión, invasión, proliferación y egresión de los aislados Nc-Spain7 (de alta virulencia) y Nc-Spain1H (de baja virulencia) en cultivos de células epiteliales carunculares bovinas (BCEC-1) y trofoblásticas (F3) así como la modulación de las respuestas inmunitarias del trofoblasto y la carúncula in vitro. Los resultados obtenidos sugirieron que las células carunculares maternas son resistentes a la infección por N. caninum y dejan entrever el papel de barrera que tendría esta línea celular en la interfaz materno-fetal, mientras que las células del trofoblasto serían probablemente el nicho de replicación del parásito. Además, aunque ambos aislados modularon de forma similar ambas líneas celulares, se observó cierta evasión de la respuesta inmunitaria por parte del aislado más virulento. El segundo objetivo se alcanzó mediante la inoculación intravenosa de ambos aislados en novillas gestantes y el posterior sacrificio de los animales a los 10 y 20 días después de la infección ¿ dpi. El 100% de los animales inoculados con el aislado Nc-Spain7 presentaron fiebre y el 40% muerte fetal. Se observaron seroconversión más temprana, mayores niveles de anticuerpos y de IFN-gamma, que no se correlacionaron con la protección frente al parásito, ya que el aislado Nc-Spain7 se diseminó más temprano (10 dpi), alcanzando mayores cargas parasitarias y lesiones más graves en placenta y fetos. Sin embargo, este aislado no indujo modulación de la respuesta inmunitaria local a los 10 dpi, lo que pudo contribuir al daño tisular y la muerte fetal observadas, junto con la mayor capacidad de proliferación de este aislado. Además, la exacerbación de la respuesta inmunitaria en la placenta observada en estos animales a los 20 dpi sugirió una implicación de dicha respuesta en la muerte fetal. Por otro lado, el aislado Nc-Spain1H solo fue detectado en un animal a los 20 dpi, aunque indujo una activación temprana de la respuesta inmunitaria. Los resultados observados sugieren un mecanismo de transmisión diferente. El aislado más virulento podría llegar al feto utilizando su eficiente capacidad de replicación y un mecanismo de evasión de la respuesta inmunitaria de la placenta en la fase inicial de la infección. Sin embargo, el aislado de baja virulencia es rápidamente reconocido y controlado por la respuesta inmunitaria de la placenta, lo que unido a su menor proliferación sugieren un mecanismo diferente para cruzar la barrera placentaria. La modulación de la MEC y el secuestro de células inmunitarias podrían ser las estrategias utilizadas por este parásito para ser transmitido evitando el daño placentario.