Cell-mediated and not humoral immune response is responsible for partial protection against toxoplasmosis in SCID mice reconstituted with human PBMC

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue profundizar en el conocimientode la respuesta inmunológica específica contra Toxoplasma enhumanos. Usamos ratones SCID reconstituidos con PBMC dedonantes sanos con y sin antígenos séricos de Toxoplasma (PBMCToxo+ and PBMC Toxo-, respectivamente) y subsecuentementeinfectados con cistos de parásito. La proliferación linfocitaria especifica(LPR) fue mayor en los PBMC de los donantes immunes aToxoplasma y éstos PBMC secretaron más citocinas Th1 que losobtenidos de donantes no immunes a Toxoplasma. La implantaciónde células inmunológicas de humanos infectados augmentósignificativamente la supervivencia después de la infección silo comparamos con la de los animales no reconstituidos. Sinembargo, la implantación de células inmunológicas de humanosno infectados no alteró la supervivencia. Se encontraron anticuerposespecíficos humanos anti- Toxoplasma en los dos gruposde animales humanizados, lo que sugiere que la respuesta inmunológicahumoral no juega un papel determinante en ésta protección.Diez días después de la infección, los estudios de citometríarevelaron que había más células humanas CD45+ en el bazoy peritoneo de los ratones del grupo PBMC Toxo+ que en los delgrupo Toxo-. Además, los niveles plasmáticos de óxido nítrico(NO) alcanzaron un máximo en un estadío más temprano de lainfección en animales resistentes. Finalmente, no se encontróRNAm de CD4 o IFN-gama humanos en el cerebro durante la infección.Nuestros resultados sugieren que la respuesta humana inmunológicacellular aporta una protección parcial contra la encephalitistoxoplásmica (TE) en este modelo. Sin embargo, los mecanismosefectores involucrados podrían estar localizados fuera delsistema nervioso central (CNS)

ABSTRACT

The aim of this study was to further our understanding of thehuman Toxoplasma-specific immune response. We used severecombined immune deficiency (SCID) mice that had been reconstitutedwith peripheral blood mononuclear cells (PBMC) fromhealthy donors with and without serum Toxoplasma antigens(PBMC Toxo+ and PBMC Toxo-, respectively) and subsequentlyinfected with parasite cysts. The specific lymphocyte proliferationrate (LPR) was higher for PBMC from Toxoplasma-immunedonors and these PBMC secreted more Th1 cytokines than thoseobtained from Toxoplasma-non-immune donors. The engraftmentof human parasite-immune cells significantly increased the survivalrate following infection compared to in unreconstituted animals,whereas the engraftment of human non-parasite-immunecells did not alter the survival rate. Specific human anti-Toxoplasmaantibodies were found in both groups of humanised animals, suggestingthat the humoral immune response does not play a majorrole in this protection. Ten days after infection, cytometry revealedthat there were more human CD45+ cells in the spleen andperitoneum of mice from the PBMC Toxo+ group than from thePBMC Toxo- group. Furthermore, plasma levels of nitric oxide(NO) peaked at an early stage of infection in resistant animals.Finally, no human CD4 mRNA or IFN-gamma mRNA was found in thebrain during infection. All together, our results suggest that thehuman cell-mediated immune response provides partial protectionagainst toxoplasmic encephalitis (TE) in this model. However,the effector mechanisms involved may be located outsideof the central nervous system (CNS)