Immunomodulatory properties of mouse intestinal nematode Heligmosomoides polygyrus L4 stage larvae

Nicień Heligmosomoides polygyrus to pasożyt jelitowy dziko żyjących gryzoni, przeniesiony z sukcesem do myszy w warunkach laboratoryjnych. Prosty i krótki cykl rozwojowy tego nicienia spowodował, że jest on szeroko stosowany jako model zarażenia tęgoryjcem Necator americanus u ludzi. Zdolność pasożyta do utrzymania się w żywicielu zależy w głównej mierze od związków o aktywności immunomodulacyjnej wydzielanych przez nicienie, tzw. antygenów wydalniczo-wydzielniczych. W trakcie zarażenia helmintami hamowanie reakcji zapalnej chroni zarówno pasożyta przed wyrzuceniem jak i żywiciela przed nadmiernym uszkodzeniem tkanek. Z tego powodu, nicienie i ich produkty wydalniczo-wydzielnicze są obiektem intensywnych badań dotyczących poszukiwań nowych terapii chorób o podłożu autoimmunizacyjnym. Celem pracy doktorskiej było: 1. Porównanie wpływu produktów samców i samic stadium L4 nicienia H. polygyrus hodowanych osobno i razem na mysie, niedojrzałe komórki dendrytyczne linii JAWSII. 2. Porównanie wpływu produktów samców i samic stadium L4 nicienia rozwijających się w warunkach colitis na komórki dendrytyczne i ocena ich potencjału terapeutycznego w leczeniu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego. 3. Analiza immunogenności samców i samic stadium L4 nicienia rozwijających się w warunkach stanu zapalnego jelita grubego. Otrzymane wyniki wskazują na odmienny wpływ samic i samców larw stadium L4 H. polygyrus hodowanych razem i oddzielnie na komórki dendrytyczne, co przekłada się na odmienny potencjał immunomodulujący. Dodatkowo wykazano istotny wpływ stanu zapalnego jelita grubego na właściwości immunomodulujące oraz immunogenność samców i samic nicieni. Otrzymane wyniki wyznaczają nowy kierunek badań nad wykorzystaniem czynników o potencjale immunomodulującym, do modyfikacji aktywności komórek dendrytycznych, produkowanych przez nicienie na wczesnym stadium rozwoju - L4. Dodatkowo sugerują silne zmiany w mechanizmach wykorzystywanych przez pasożyty adaptujących się do warunków colitis. Daje to nowy pogląd na relację pasożyt-żywiciel.

The nematode Heligmosomoides polygyrus is an intestinal parasite from wild rodents that has been successfully transferred to mice under laboratory conditions. The simple short life cycle of this nematode has enabled it to be widely used as a model for Necator americanus hookworm infection in humans. The ability of the parasite to remain in the host largely depends on the compounds and immunomodulatory activity secreted by the nematodes, named excretory-secretory antigens. During helminth infection, inhibition of the inflammatory reaction protects the parasite from being expulsed as well as the host from excessive tissue damage. Due to this reason, nematodes and their excretory-secretory products are the subject of intensive research in search for new therapies for autoimmune diseases. The aim of the doctoral dissertation was: 1. Comparison of the effects of male and female H. polygyrus L4 stage products cultured separately and together on the murine immature JAWS II dendritic cells. 2. Comparison of the effects of male and female H. polygyrus L4 stage developing during colitis products on dendritic cells and evaluation of their therapeutic potential in the treatment of ulcerative colitis. 3. Analysis of the immunogenicity of males and females H. polygyrus L4 stage developing in conditions of inflammation of the large intestine. The obtained results indicate a different influence of female and male H. polygyrus L4 on dendritic cells, cultured together and separately indicating their different immunomodulatory potential. In addition, significant influence of the intestinal environment on the immunomodulatory properties and immunogenicity of nematodes was observed. The obtained results set a new direction for research on the use of factors with immunomodulatory potential to modify the activity of dendritic cells, produced by nematodes at an early stage of development - L4. In addition, suggests profound changes in the mechanisms used by parasites to adapt to colitis conditions. This gives a new view of the parasite-host relationship.