Czynniki pasożytnicze hamujące autoimmunizacyjne zapalenie mózgu i rdzenia kręgowego u myszy

Zarażenia nicieniami hamują rozwój oraz łagodzą objawy chorób autoimmunizacyjnych, alergicznych i neurodegeneracyjnych, w tym stwardnienia rozsianego. Eksperymentalne autoimmunizacyjne zapalenie rdzenia kręgowego i mózgu (EAE) jest uznanym, zwierzęcym modelem w badaniach nad mechanizmami demielinizacji i neurodegeneracji występujących w stwardnieniu rozsianym. Nadmierna reakcja limfocytów Th1 i Th17 oraz makrofagów powoduje niszczenie osłonki mielinowej, a w konsekwencji uszkodzenia aksonów. Notuje się podwyższone stężenie prozapalnych cytokin i chemokin oraz wolnych rodników w płynie mózgowo-rdzeniowym. W czasie zarażenia nicieniem jelitowym Heligmosomoides polygyrus obserwuje się hamowanie lokalnego stanu zapalnego m.in. poprzez populację regulatorowych limfocytów oraz zwiększenie produkcji cytokin o działaniu przeciwzapalnym, takich jak czynnik wzrostu nowotworu β (TGF-β) oraz interleukina 10. Celem pracy było określenie mechanizmów hamowania stanu zapalnego w centralnym układzie nerwowym podczas zarażenia myszy nicieniem jelitowym H. polygyrus. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że osobniki dorosłe i larwy stadium L4 nicienia wzbudzają inne mechanizmy immunomodulacyjne; cofanie objawów choroby u myszy z EAE jest najsilniejsze w czasie gdy larwy L4 zasiedlają mięśniówkę jelita cienkiego. Larwy L4 H. polygyrus wzbudzają odpowiedź leukocytów regulatorowych, hamującą stan zapalny w obwodowym układzie nerwowym. Wśród komórek odpornościowych, limfocyty regulatorowe o fenotypie CD8+CD25+ pełnią istotną rolę w hamowaniu objawów EAE. Ich naciek do mózgu jest możliwy m.in. dzięki zmianom w przepuszczalności bariery krew-mózg. Ponad to, wykazano wzrost stężenia endogennych opioidów w płynie mózgowo-rdzeniowym, który koreluje z hamowaniem stanu zapalnego w centralnym układzie nerwowym zarażonych myszy. Badania przebiegu EAE u myszy zarażonych H. polygyrus pozwoliły po raz pierwszy na wskazanie mechanizmów regulatorowych fizjologicznych i immunologicznych oraz lokalnych i obwodowych przyczyniających się do zmniejszenia patologii w tkance nerwowej.

Nematode infections inhibit the development and alleviate the symptoms of autoimmune, allergic and neurodegenerative diseases, including multiple sclerosis. Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a well-estabilished animal model of the mechanisms of demyelination and neurodegeneration found in multiple sclerosis. Excessive reaction of Th1 and Th17 lymphocytes and macrophages causes damage of the myelin sheath and, as a consequence, damage to axons. Elevated concentrations of proinflammatory cytokines and chemokines, as well as free radicals, in the cerebrospinal fluid are noted Infection with the intestinal parasite Heligmosomoides polygyrus inhibit local inflammation in EAE mice. Expanded population of regulatory lymphocytes is observed, that result in increased level of anti-inflammatory cytokines such as TGF-beta and IL-10. The aim of the study was to determine the mechanisms of inhibition of inflammation in the central nervous system during mouse infection with H. polygyrus. The obtained results allow to conclude that adults nematode and L4 stage induce different immunomodulatory mechanisms. The down-regulation of disease symptoms in EAE mice is the strongest during mucosa colonisation by L4 stage. H. polygyrus. L4 larvae induce a regulatory leukocyte response that inhibits inflammation in the central nervous system. Among the cells, regulatory lymphocytes with the CD8+CD25+ phenotype play an important role in suppressing EAE symptoms. Immune cells infiltration into the brain is possible due to changes in the permeability of the blood-brain barrier. Moreover, there is an increase in the concentration of endogenous opioids in the cerebrospinal fluid, which correlates with the inhibition of inflammation in the central nervous system of infected mice. EAE studies in mice infected with H. polygyrus allowed to identify for the first time physiological and immunological regulatory mechanisms as well as local and peripheral regulatory mechanisms contributing to the reduction of pathology in nervous tissue.