Estudio de la respuesta inmune innata en la coccidiosis caprina mediante modelos de cultivo in vitro

Resumen

El protozoo Apicomplexa Eimeria ninakholyakimovae se considera como una de las especies más frecuentes y patógenas de los caprinos. En ocasiones, puede dar lugar a coccidiosis clínica grave con un desenlace fatal, especialmente, en cabritos sometidos a situaciones de estrés. La primera esquizogonia de esta especie de Eimeria se desarrolla en las células endoteliales (CEs) de los vasos linfáticos de las vellosidades del íleon distal y resulta en la formación de macroesquizontes. El objetivo general del presente trabajo ha sido analizar la respuesta inmune innata y las interacciones parásito-hospedador mediante sistemas de cultivos in vitro frente a E. ninakohlyakimovae. Para ello, se evaluó en primer lugar, el desarrollo parasitario en CEs aisladas de cordones umbilicales de origen caprino, bovino y humano (CUVEC, BUVEC y HUVEC, respectivamente) y dos líneas celulares permanentes: células de riñón de mono verde africano (VERO) y células gastrointestinales fetales bovinas (BFGC). La invasión de los esporozoítos de E. ninakohlyakimovae in vitro en los diferentes tipos celulares no mostró especificidad de tipo hospedador ni celular, ya que células de diferente naturaleza (epiteliales, endoteliales, VERO) y procedentes de distintos hospedadores (caprinos, bovinos y primates) fueron invadidas activamente por el parásito, pero el desarrollo hasta la primera generación de esquizontes quedó restringido a células de las especies de rumiantes. Se concluyó que las CEs de origen bovino y caprino, constituían los modelos más idóneos para analizar las reacciones inmunológicas innatas, mecanismos de patogenicidad e interacción parásito-hospedador en coccidiosis caprina. Los análisis de expresión génica mediante PCR a tiempo real demostraron que la infección de CUVEC con esporozoítos de E. ninakohlyakimovae induce un aumento de la transcripción de moléculas pro-inflamatorias e inmuno-moduladoras, especialmente de la molécula de adhesión E-selectina y del TNF-α, aunque también, en menor medida de las quimioquinas CCL2 y GM-CSF. Aparte del papel activo de las CEs en la respuesta frente a esta especie de Eimeria, también se confirmó la importante implicación de PMN y monocitos como células efectoras en la respuesta innata temprana frente a diferentes estadios evolutivos del parásito. Así pues, los PMN y monocitos caprinos estimulados con esporozoítos y antígeno soluble de ooquiste de E. ninakohlyakimovae mostraron un incremento de la transcripción génica de determinadas citoquinas y quimioquinas proinflamatorias e inmuno-moduladoras, tales como IL-12, TNF-α, IL-6 y CCL2. Además, ambos tipos celulares fueron capaces de desarrollar “extracellular traps” (ETs) tras la exposición al parásito, como se demostró tanto por análisis cualitativos como cuantitativos. Este novedoso proceso, conocido como ETosis, podría constituir un mecanismo efector innato de ambos tipos celulares capaz de inmovilizar los esporozoítos y, por tanto, reducir su capacidad infectante. Por último, el empleo de una biblioteca de fagos, permitió identificar exitosamente determinados ligandos de naturaleza peptídica. Los estudios de inhibición utilizando dichos fagos demuestran, de forma preliminar, que el péptido PCEC5 y, en menor medida, el péptido PCEC2, podrían estar implicados en la invasión activa de los esporozoítos de E. ninakohlyakimovae en CEs caprinas. En su conjunto, los resultados del presente estudio constituyen aportaciones novedosas que podrían ser útiles para comprender la complejidad de la respuesta innata de los hospedadores caprinos frente a la coccidiosis, así como los procesos de invasión celular, todo ello enfocado al desarrollo de estrategias de modulación de la respuesta inmune y a la identificación de compuestos anticoccidiósicos o vacunas.