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Immunity to Helminthes: Resistance, Regulation, and Susceptibility to Gastrointestinal Nematodes La inmunidad a helmintos : Resistencia , el Reglamento , y susceptibilidad a nematodos gastrointestinales Daniela E. Botia Paola Coronado Tatiana Montenegro Sharon Torres 3HA

Helmintos inmunologia

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Immunity to Helminthes: Resistance, Regulation,

and Susceptibility to Gastrointestinal Nematodes

La inmunidad a helmintos : Resistencia , el Reglamento ,

y susceptibilidad a nematodos gastrointestinales

Daniela E. Botia

Paola Coronado

Tatiana Montenegro

Sharon Torres

3HA

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INTRODUCCIÓN

• Son parte de un grupo polifilético de parásitos invertebrados, de los cuales los nematodos (gusanos redondos) son los mas comunes, estos varían en longitud desde unos pocos milímetros hasta varios metros.

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Existen cerca de un millón de especies

de nematodos

Hay 23.000 especies

aproximadamente descritas

Los nematodos tienen una gran

capacidad de adaptación y de

replicación

los nematodos (parásitos) a

adaptarse al tracto gastrointestinal (GI)

Estos han aumentado su

resistencia a los medicamentos por

lo que ponen en riesgo la salud y

bienestar

la importancia de la inmunidad del huésped es importante ya que gracias a esta se de la

respuesta inmune innata y adaptativa

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Principales infecciones por nematodos gastrointestinales de humanos, junto con el

modelo más utilizado laboratoriosistemas y comparación del ciclo de vida

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Actualmente, mas de mil millones de personas están infectadas por al menos una especie

los sistemas de investigación de laboratorio en los que la inmunidad protectora es efectiva han proporcionado una compresión acerca de la resistencia los caracteriza

se desarrollo una metodologías de control, incluyendo el desarrollo de vacunas, la cría selectiva para la resistencia del huésped en los animales, y el desarrollo de fármacos antihelmínticos

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los sistemas de investigación de laboratorio en los que la inmunidad protectora es efectiva proporcionado una compresión acerca de la resistencia que caracteriza casi universalmente por un tipo 2 T HELPER 2

Proporciona una mayor comprensión de los mecanismos de susceptibilidad, también ha servido de base para la definición de inmunorregulacion.

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LA NATURALEZA DEL DESAFÍO ANTIGÉNICO

los nematodos gastrointestinales es una apreciación de la naturaleza del desafío infecciosa / antigénica, es decir, dónde, cuánto, con qué frecuencia y por cuánto tiempo.

Aunque muchas especies comparten estrategias de infección comunes

todos los nematodos progresan a través de cuatro etapas Larvales: separados por eventos, lleva a los parásitos adultos, con mayor frecuencia de sexos separados.

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La infección por nematodos ocurre por la ingestión de la etapa infecciosa o la penetración a través de la piel donde los parásitos migran a través de la sangre a los pulmones, allí habrá un ruptura del tejido en las vías respiratorias donde migraran hasta la tráquea donde empiezan a adaptarse y reproducirse.

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Los podemos encontrar en diferentes ubicaciones como lo son diversos nichos dentro del intestino, la capa de moco, tejidos intestinales, epitelio y submucosa, y puede ocupar diferentes sitios en diferentes etapas de su ciclo de vida.

Algunas especies se someten a una migración sistémica a través de la sangre y de pulmón, con larvas de madriguera

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todas las infecciones se producen a través de estados inmaduros de los parásitos, establecimiento en el anfitrión también se acompaña de la maduración en los estadios adultos sexualmente maduros

La infección por nematodos gastrointestinales es generalmente crónica, las personas más infectadas tienen parásitos en sus intestinos para la mayor parte de sus vidas y son desafiados por etapas infecciosas a través de la piel o el intestino muchas veces.

la mayoría de los estudios han utilizado uno o más eventos infecciosos para estudiar los mecanismos inmunológicos

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Este enfoque ha sido de gran utilidad en la definición de la inmunidad protectora a estos parásitos y forma una plataforma sobre la que explorar los mecanismos de infección parasitaria crónica donde la inmunidad protectora no funciona con eficacia.

Curiosamente, independientemente de especies de parásitos, los investigadores observan una concordancia en términos de la naturaleza de la respuesta inmune generada contra los nematodos gastrointestinales, que está ampliamente caracteriza por una citoquina de tipo 2 o helper 2 (Th2) T respuesta

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todas las infecciones se producen a través de estados inmaduros de los parásitos, luego se da la maduración en los estadios adultos sexualmente maduros. Después del apareamiento, los parásitos femeninos liberan con mayor frecuencia los huevos, que se desarrollan en las etapas infectivas.

Los nematodos gastrointestinales no se multiplican dentro del huésped.

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• Los primeros estudios experimentales completos de inmunidad a la infección por nematodos GI se llevaron a cabo en la década de 1930 en la rata con la infección del parásito Nippostrongylus brasiliensis.

• Estos estudios también describen la presencia de eosinofilia periférica e intestinales, un rasgo característico de casi todas las infecciones por helmintos en animales y seres humanos (21).

• El anticuerpo derivado del suero era capaz de proteger contra la reinfección y sugirieron que sus efectos protectores mediada por la formación de precipitados en la apertura oral y dentro del intestino parásito.

• Los niveles muy elevados de IgE que se asociaron con la infección del gusano .

PREPARANDO LA ESCENA

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• Después de la exposición, los animales expulsados los parásitos en el intestino y eran relativamente resistentes a las infecciones reto adicional

• El concepto de gusanos siendo dañado a través de la inmunidad, también fue identificado, aumentando la posibilidad de que los parásitos no eran necesariamente muertos por la respuesta del huésped-protectora, sino más bien fueron dañadas y incapaces de mantener su nicho intestinal.

• una inflamación profunda se asocia con la expulsión intestinal gusano en algunos sistemas modelo, incluyendo pérdida de líquido en el intestino y los cambios en la contracción del músculo intestinal.

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INM

UN

IDA

D

INN

ATA

Inicialment

e no se encuentra

nada.

Nuevas células que producen

Citoquinas Tipo 2

Tras varios estudios se

encontraron

Células linfoides innatas

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Médula ósea

ILC2s• Rora

células T CD4

+

▼ IL-13

No ahí respuesta:• C. Caliciformes• Expulsión de

parásitos

LT CD4+• Normal

▲ ILC2• ACT1• Trefoil

factor 2

IL-9

N. brasiliensis

Estomago

pulmón

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Un papel protector de celulas ILC2 es respaldada por estudios de H. polygyrus bakeri, demostrando que la IL-1β inducida por la infección fue capaz de regular a la baja la producción de ILC2s, y esto se asoció con una reducción en la inmunidad protectora.

Los precursores derivados de médula ósea se diferencian localmente bajo la influencia de factores como IL-25, IL-33, y linfopoyetina estromal tímica (TSLP) liberados desde el epitelio intestinal.

TSLP es producida por células epiteliales, y la ausencia de la misma o de su receptor tipo 2 puede perjudicar la inmunidad mediada por citoquinas incluyendo la capacidad de expulsar algunos nematodos gastrointestinales tales como T. Muris

T. Muris IFN ᵧ TSLPRegulació

n negativa

Th1- Th17

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INDUCCIÓN DE INMUNIDAD ADQUIRIDA

La célula dendrítica:

• ILC2s: producción de citocinas efectoras durante la infección de nematodos GI.

• la lámina propia está poblada principalmente por dos poblaciones: CD103 + CD11b + y CD103 + CD11-, derivados de un precursor compromiso común de CC.

• Las poblaciones de DC cambian después de la infección.

• En la infección crónica con H. polygyrus

bakeri, CD8a + DC numeros disminuyen notablemente y parece que tienen el potencial de producción de citoquinas alterado.

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El Macrófago

• El macrófago también desempeña varios papeles durante la infección de nematodos GI .

• En el intestino, un fenotipo de macrófagos aceptada es a + CD11c, CD11b +, F4 / 80 +, células CD64 + CX3CR1hi.

• FUNCION: 1. funciones efectoras antiparasitarios 2. la regulación inmune 3. la reparación de tejidos.

El papel de los macrófagos en la protección del huésped contra nematodos gastrointestinales también varía entre las diferentes Especies de nematodos gastrointestinales .

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La célula T CD4 + y adquirió INMUNIDAD

• ILC2s :fuente importante de citoquinas después de la infección por nematodos GI.

• La transferencia adoptiva de células T CD4 + confiere inmunidad protectora mediante la generación de tipo 2 con control de mecanismos efectores .

• las células T CD4 + debe migrar al intestino para mediar la protección.

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MECANISMOS EFECTORES :

Mecanismos de la inmunidad innata efectoras: la inmunidad protectora depende de mecanismos efectores

de citoquinas controlado, aunque los mecanismos efectores implicados parecen variar en eficiencia entre diferentes especies de nematodos GI y después de múltiples desafíos infecciosas.

1. Intestino: es la barrera de moco secretado. Los principales constituyentes del moco secretado son grandes glicoproteínas, de alto peso molecular, y las mucinas con Muc2 son el tipo predominante encontrado en el intestino en seres humanos.

El gel de moco formado por diferentes mucinas altera físicamente y bioquímicamente la naturaleza de la matriz, incluyendo su capacidad para interactuar con compuestos antimicrobianos, anticuerpos, metabolitos comensales, etc

La producción de moco a partir de células caliciformes durante la infección por nematodos GI está bajo el control inmunológico de tipo 2 citoquinas, con IL-13 y IL-4 juntos, jugando el papel dominante.

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Mecanismo inmunidad adaptativa efectora

• Mastocitos de la mucosa expresan receptores de IgE de alta afinidad durante la infección por nematodos GI.

• En cuanto a la expulsión del gusano, no todos los sistemas demuestran un papel protector de los mastocitos de la mucosa. Los mastocitos no parecen ser necesarios para la expulsión de T. muris .

• IgE se ha convertido en parte a ser más importante contra los helmintos no en el intestino, pero en superficies de barrera como la piel .

muchos nematodos gastrointestinales inician la infección a través de invasión a través de la piel ,que es similar al caso de otros helmintos tales como los esquistosomas, donde IgE se ha implicado en la protección mediada por IgE en la piel.

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Muchas especies de nematodos gastrointestinales alcanzan el intestino después de una migración sistémica que por lo general consiste en viajar a través de la circulación de la sangre y el tejido pulmonar en las vías respiratorias, seguidas por la deglución y posterior establecimiento en el tracto GI. la exposición al antígeno puede ocurrir a través de la piel, la sangre y los pulmones

la protección del huésped a la reinfección puede ocurrir en los pulmones.

los neutrófilos adquieren un perfil transcripcional modificado que puede arrastrar los macrófagos para matar a la migración de las larvas en los pulmones durante la infección secundaria.

IL-13 a partir de neutrófilos es clave para el mecanismo de muerte dependiente de la arginasa por los macrófagos .

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INMUNIDAD EN ESPECIES DE DESTINO: HUMANO

• Los estudios de la inmunidad a los nematodos gastrointestinales en los seres humanos presenta exposición de infecciones , de larga duración y crónicas

• Estudios determinaron un elevado tipo 2 respuesta de citoquinas utilizando el muestreo de biopsia periférica y / o intestinal, lo que demuestra la regulación de las respuestas de citosinas pro inflamatorias y la regulación positiva de IL-22 (participan en la reparación de la mucosa), IL-10, y TGF- β

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INMUNIDAD EN ESPECIES DE DESTINO: RUMIANTES

• Los estudios experimentales de la inmunidad a la infección por nematodos GI en rumiantes pueden ofrecer precisión la hora de adquirir infecciones de forma natural

• la elevación de anticuerpos específicos del parásito, que se caracteriza por IgG1, IgG2, e IgE, junto con una elevación de la respuesta celular tejido de la mucosa, incluyendo eosinofilia y mastocitosis

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PARÁSITO SUPERVIVENCIA, y inmunoregulación

• En términos de la inmunorregulación, un área intensiva de estudio de la infección por nematodos GI ha centrado en las células T reguladoras durante la infección por nematodos gastrointestinales .

• Una característica de la infección natural por helmintos incluyendo nematodos gastrointestinales es que son de larga duración. El tiempo de vida de muchas especies de helmintos duran año,

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• estudios Evidencia de que altas concentraciones de FoxP3 + células T después de la infección gastrointestinal utilizan un enfoque principal que es agotar los anti-CD25 anticuerpos / anti-GITR pero no hay evidencia de que tanto influyen en la resistencia y la patología.

PARÁSITO SUPERVIVENCIA, y inmunoregulación

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Mecanismos de Host

Aunque existe una amplia evidencia de que inmunoregulación opera durante la infección por helmintos (a través de FoxP3 + células T reguladoras u otros tipos de células), los mecanismos por los que hacen esto son menos claras.

Siguiendo H. polygyrus bakeri el TGF-β puede jugar un papel central e la regulación de citosinas Th1 y Th2 y promueve la producción de IL-10 produciendo FoxP3 + células T, la IL-10 es importante tanto para la inducción de la protección del huésped en infecciones agudas y para el control de IFN-γ mediada por patología intestinal después de la infección crónica .

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EL NICHO EXTENDIDO Nematodos gastrointestinales alteran el nicho intestinal, y su

efecto sobre la microflora de acogida, ya que son muy influyentes en el sistema inmunorregulador del huésped viéndose influenciada la inmunidad del huésped como consecuencia de la infección por nematodos GI

Los estudios han comenzado en esta área, tanto en infecciones por nematodos GI experimentales y naturales de los seres humanos y otros animales.

• Se asocia con cambios en la microbiota intestinal del íleon terminal, ciego y colon

H. polygyrus bakeri

• Se asocia con diferentes microflora del colon, en particular los que participan en la digestión de la fibra

Trichuris suis

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El impacto de la microflora sobre la inmunidad del huésped a los nematodos gastrointestinales ha sido más difícil de definir.

Los efectos directos o indirectos de la microflora en la inmunorregulación durante infecciones por nematodos gastrointestinales pueden diferir entre especies y la influencia de la infección.

Los efectos aún no se han definido y podría ser multifactorial.

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GRACIAS