Heligmosomoides polygyrus , anteriormente llamado Nematospiroides dubius , es un gusano intestinal natural de los roedores . [1] Pertenece a la familia Trychostrongylidae, y los gusanos machos y hembras son morfológicamente distinguibles. [2] El parásito tiene un ciclo de vida directo, siendo su forma larvaria la etapa infecciosa. H. polygyrus tiene la capacidad de establecer infecciones crónicas en roedores y alterar las respuestas inmunitarias del huésped. Este nematodo se utiliza ampliamente como modelo parasitario gastrointestinal en estudios inmunológicos, farmacológicos y toxicológicos. [3]
Heligmosomoides polygyrus | |
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Hembra de H. polygyrus del tracto digestivo de un ratoncillo | |
clasificación cientifica | |
Reino: | |
Filo: | |
Clase: | |
Pedido: | |
Familia: | Trychostrongylidae |
Género: | Heligmosomoides |
Especies: | H. polygyrus |
Nombre binomial | |
Heligmosomoides polygyrus |
Ciclo de vida y morfología
Este parásito tiene un ciclo de vida directo sin hosts intermedios. El ciclo de vida tarda entre 13 y 15 días en completarse. [1] [4] Los ratones infectados expulsan heces que contienen huevos, y los tamaños de los huevos varían entre 70 y 84 micrómetros (µm) de largo y 37 y 53 µm de ancho. [5] Los huevos se desprenden del hospedador en la etapa de 8 a 16 células y eclosionan en el medio ambiente, aproximadamente 24 horas después de atravesar el hospedador. [6] Las larvas L1 emergen del huevo y miden entre 300 y 600 µm de longitud. Se pueden ver tres estructuras en forma de labios alrededor de una boca rudimentaria. Las larvas L1 mudan a larvas L2 después de 2-3 días; luego comienzan a alimentarse de bacterias en el medio ambiente. La cutícula de la etapa L1 se afloja de cada extremo de las larvas, pero permanece débilmente asociada con las larvas L2, convirtiéndose en una vaina externa hasta la infección. Después de 3 días, la L2 muda parcialmente a la L3 envuelta, la etapa infecciosa sin alimentación. Los estadios larvarios infecciosos miden 480–563 µm de largo.
Los ratones ingieren la fase L3 del parásito y, después de 18 horas, aparece L3 exfoliada en la luz intestinal . La vaina L1 se desprende después de la ingestión, momento en el que las larvas se acortan ligeramente y miden 376–540 µm de longitud. Después de 24 horas después de la ingestión, las larvas invaden la capa mucosa del intestino. Aproximadamente 4 días después de la ingestión, L3 muda a L4 en la submucosa del intestino. A los 6 días de la ingestión, se enquistan en la capa muscular del intestino y comienzan a madurar hasta convertirse en parásitos adultos. Para el día 14, los gusanos machos y hembras adultos entran en contacto en la luz del intestino , se aparean y producen huevos que se eliminan en las heces, continuando así el ciclo de vida. Los machos adultos están muy enrollados y suelen medir entre 8 y 10 mm de longitud. Las hembras también están muy enrolladas, pero son más grandes y miden entre 18 y 21 mm de longitud. Los adultos se caracterizan por una pigmentación de color rojo oscuro, mientras que las formas larvarias de vida libre son en su mayoría translúcidas.
Epidemiología
En las infecciones naturales, H. polygyrus se encuentra casi en todas partes dentro de las poblaciones de ratones de madera silvestre ( Apodemus sylvaticus ). En un estudio de poblaciones de ratones de madera en Oxfordshire , Inglaterra, el 70% de todos los ratones muestreados portaban una infección por H. polygyrus , con una carga de infección promedio de aproximadamente 12 gusanos por ratón. [7] La intensidad de la infección natural muestra una gran variabilidad en los ratones de madera, que van desde ninguna hasta 244 gusanos adultos por ratón. Los ratones machos y hembras muestran cargas parasitarias iguales. La aparición de parásitos parece correlacionarse positivamente con el peso y la edad del ratón, lo que muestra un aumento en la prevalencia en los ratones más viejos y pesados. La infección también se reguló estacionalmente en la población de ratones de madera, con la mayor prevalencia de infección / intensidad de carga de gusanos a principios de la primavera y alcanzando sus valores más bajos a finales del verano / principios del otoño. Esto se correlaciona inversamente con los comportamientos de reproducción típicos del ratón de madera, donde la población alcanza su punto máximo a fines del verano o principios del otoño, y alcanza su nivel más bajo a principios de la primavera. [7] La mayor parte de la investigación sobre H. polygyrus se ha realizado en el ratón de laboratorio, Mus musculus , ya que se utiliza como modelo de infección por helmintos humanos al que existe un espectro de resistencia natural a la infección por parásitos. [4]
Patogenicidad
Tras la infección con H. polygyrus , se generan respuestas inmunitarias innatas y adaptativas del huésped para prevenir el establecimiento del parásito en el intestino. Se monta una fuerte respuesta inmune de cicatrización de heridas ( tipo Th2 ) asociada con patología intestinal. Similar a otras infecciones por lombrices intestinales, la inmunidad Th2 se enfoca en eliminar el parásito o confinarlo para minimizar el daño del huésped.
El moco secretado por las células caliciformes del intestino actúa como la primera línea de defensa, por lo que los aumentos en el número de células caliciformes son un cambio importante observable durante la infección por H. polygyrus . [8] Los macrófagos se activan a través de las citocinas Th2 y son importantes en la eliminación del parásito al aumentar la motilidad intestinal e inducir fibrosis y curación. [9] Estas células inmunes también son importantes en la formación de granulomas . Esta es una respuesta defensiva del huésped para atrapar al parásito y minimizar su daño al intestino. Además, estas células son importantes para aumentar las contracciones de la pared intestinal, lo que facilita la expulsión de los gusanos. [4] El bazo , los ganglios linfáticos mesentéricos , las placas de Peyer y los linfocitos de la lámina propia inducen una fuerte respuesta inmune Th2 al producir diferentes citocinas ( interleucina 3 , IL4 , IL5 , IL9 , IL10 e IL13 ), que son importantes para controlar y expulsar gusanos. Estas citocinas ayudan a generar células efectoras CD4 T helper 2 necesarias para las respuestas inmunitarias adaptativas contra el parásito. Además, las señales coestimuladoras a través de CD80 y CD86 también han demostrado ser importantes para montar una respuesta inmune Th2 y producir inmunoglobulina E (IgE). [5] En el brazo humoral de la inmunidad, la IgG1 específica del parásito juega un papel más importante en la protección durante la infección, y se ha demostrado que la IgA tiene un efecto menor. No se ha demostrado que IgM e IgE sean importantes en la protección de H. polygyrus .
Sin embargo, a pesar de esta impresionante respuesta inmune, H. polygyrus es capaz de secuestrar la respuesta inmune del huésped, amortiguando la respuesta Th2 generada contra sí mismo, lo que resulta en una infección crónica. Esta regulación inmunitaria se produce a través de una fuerte respuesta de células T reguladoras provocada en el bazo y los ganglios linfáticos mesentéricos del huésped, que involucra principalmente a las células T reguladoras CD25 + CD103 + . [10] Otro factor podría ser la producción del inhibidor de la liberación de alarmina de H. polygyru ( A0A3P7XL18 ), una proteína del dominio Sushi de 26 kDa supresora de IL-33 , que inhibe el procesamiento de IL33 en su forma activa. [11] H. polygyrus también secreta una molécula que es una imitación de TGF-β , denominada Hp -TGM ( imitación de H. polygyrus TGF-β). [12] [13] Aunque Hp -TGM no tiene homología estructural con el TGF-β de mamíferos , es igualmente capaz de unirse al complejo del receptor de TGF-β y estimular los procesos de señalización aguas abajo. Estos incluyen impulsar la expresión de FOXP3 , el factor de transcripción maestro de las células T reguladoras . Se ha demostrado que Hp -TGM induce poblaciones de células T reguladoras en ratones que tenían una mayor estabilidad en presencia de inflamación in vivo . [14] Hp -TGM también puede inducir poblaciones de células T reguladoras humanas de células T CD4 + vírgenes y de memoria que se mantuvieron estables en presencia de inflamación. [15] Como tal, Hp -TGM muestra potencial para el desarrollo como un nuevo tratamiento terapéutico para restablecer la tolerancia inmune en enfermedades inflamatorias.
Prevención y tratamiento
No existen estrategias formales de prevención para el control de H. polygyrus , aunque el parásito es susceptible a varios tratamientos farmacológicos. El tratamiento de un ratón infectado con pamoato de pirantel , ivermectina u otros fármacos antihelmínticos ayuda a eliminar la infección y proporciona inmunidad a la reinfección. [4] Además, se puede recolectar un cóctel de antígenos excretores-secretores de H. polygyrus y administrarlo a ratones en presencia de alumbre para inducir inmunidad esterilizante antes de la infección. [4] [16]
Ver también
- Nippostrongylus brasiliensis
- Trichuris muris
Referencias
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