E. histolytica : La Stratégie Intrigante du Parasit
Un aperçu de comment E. histolytica communique avec le système immunitaire.
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Table des matières
- Qu'est-ce que les Vésicules extracellulaires ?
- La maladie : Amibiase
- Qui est le plus touché par ce parasite ?
- Explorer les EVs d'E. Histolytica
- Objectifs de recherche
- Libération et taille des particules
- Protéines dans les EVs
- Micro ARN dans les EVs
- Réponse des monocytes aux EVs
- Le facteur genre
- Libération de myéloperoxydase
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
E. Histolytica est un petit parasite responsable d'une maladie appelée amibiase, qui touche principalement les gens dans les régions tropicales. Si tu manges ou bois quelque chose de contaminé par ce parasite, tu risques de te retrouver avec un estomac dérangé ou, dans des cas graves, des problèmes plus sérieux comme la dysenterie ou des abcès au foie. Pas évident, hein ! La bonne nouvelle, c'est que la plupart des gens infectés ne montrent pas de symptômes, mais pour ceux qui en ont, ça peut vraiment être un souci.
Vésicules extracellulaires ?
Qu'est-ce que lesAlors, comment ce petit trouble-fête communique-t-il avec le système immunitaire ? Il le fait grâce à des petites choses appelées vésicules extracellulaires (EVs). Ces petites bulles, faites à partir de la membrane des cellules, peuvent transporter des infos utiles comme des protéines et de l'ARN d'une cellule à l'autre. Pense aux EVs comme de petites enveloppes qui livrent des messages entre le parasite et les défenses immunitaires du corps.
E. histolytica relâche ces EVs, ce qui joue un rôle dans la décision de rester ou de se faire dégager. Fait intéressant, les chercheurs étudient ces EVs pour voir s'ils pourraient même aider à créer des vaccins.
La maladie : Amibiase
Maintenant, plongeons un peu plus dans l'amibiase. E. histolytica est le méchant ici, et c'est la cause de cette maladie. Selon certaines estimations, ça cause environ 26 000 morts chaque année dans le monde. La plupart des infections, cependant, sont asymptomatiques, ce qui signifie que tu ne saurais même pas que tu l'as. Dans de rares cas, ça devient invasif, ce qui entraîne des problèmes graves comme la dysenterie ou des abcès au foie. Là, ça devient sérieux !
Qui est le plus touché par ce parasite ?
Tu te demandes peut-être pourquoi certaines personnes tombent vraiment malades alors que d'autres non, même après avoir été exposées. Des études montrent que les hommes adultes sont plus susceptibles de développer des complications que les femmes, même quand les taux d'infection sont similaires. Ça a l'air lié à certaines cellules immunitaires appelées Monocytes.
Dans une étude sur un modèle de souris, quand les chercheurs ont réduit ces cellules immunitaires, la taille des abcès a diminué. Il semble que les souris mâles avaient plus de ces monocytes inflammatoires apparaissant dans le foie que les souris femelles, indiquant une réponse immunitaire différente liée à l'hormone masculine, la testostérone.
Explorer les EVs d'E. Histolytica
Pas beaucoup d'études ont encore examiné les EVs d'E. histolytica. Cependant, quelques recherches préliminaires suggèrent que ces EVs peuvent changer la façon dont les cellules immunitaires, comme les macrophages et les neutrophiles, réagissent. Par exemple, quand ces EVs interagissent avec les macrophages, ils semblent supprimer une certaine réponse immunitaire, conduisant à une activation réduite des cellules immunitaires.
C'est intéressant parce qu'un autre pathogène qui cible les reptiles, Entamoeba invadens, montre que les EVs pourraient aider les amibes à communiquer sur leurs cycles de vie. Donc, il semblerait qu'il se passe beaucoup de choses en coulisses quand ces parasites utilisent des EVs.
Objectifs de recherche
Le but principal des études récentes a été de comprendre comment les EVs d'E. histolytica interagissent avec les monocytes, qui sont des acteurs cruciaux de la réponse immunitaire lors des infections hépatiques. Les chercheurs ont comparé deux clones différents du parasite connus pour leurs capacités variées à causer des maladies : le moins dangereux EhA1 et le plus dangereux EhB2.
En analysant ces EVs et leur contenu, les chercheurs visaient à découvrir d'éventuelles différences entre les deux clones qui pourraient expliquer pourquoi certaines infections sont pires que d'autres.
Libération et taille des particules
Pour mieux comprendre les EVs produits par ces clones, les scientifiques ont isolé les particules, les caractérisant par leur taille et leur forme. Ils ont trouvé que la majorité des vésicules libérées mesuraient entre 80 et 400 nanomètres. Les deux clones ont libéré des EVs de taille similaire, ce qui suggère qu'ils partagent certaines caractéristiques en termes de production et de libération de ces particules.
Visualisation des EVs
Pour confirmer leurs découvertes, les chercheurs ont aussi utilisé des techniques d'imagerie sophistiquées comme la microscopie électronique à transmission. Ils pouvaient voir les EVs et confirmer qu'elles avaient des marqueurs à leur surface indiquant qu'elles provenaient du parasite E. histolytica.
Protéines dans les EVs
Pour aller encore plus loin, les chercheurs voulaient comprendre quels types de protéines se trouvent dans les EVs d'EhA1 et EhB2. Ils ont découvert près de 900 protéines différentes au total, dont beaucoup pourraient jouer un rôle dans la capacité du parasite à infecter ou causer des problèmes chez l'hôte.
Comparer ces protéines a révélé que, bien que beaucoup soient communes aux deux clones, il y en avait aussi des uniques. Par exemple, certaines protéines connues pour leur rôle dans la signalisation et le transport étaient plus abondantes dans des clones spécifiques, laissant entendre de possibles différences dans la façon dont chaque clone interagit avec le système immunitaire.
Micro ARN dans les EVs
Mais ce n'est pas tout ! En plus des protéines, les EVs contenaient aussi des micro ARN (miARN). Ces petits morceaux d'ARN peuvent influencer comment les gènes s'expriment dans d'autres cellules. Les chercheurs ont découvert que le parasite expulse un tout nouvel ensemble de miARN qui étaient auparavant inconnus, ce qui signifie qu'E. histolytica influence probablement son environnement de manières qu'on n'avait pas réalisées.
Réponse des monocytes aux EVs
Les chercheurs voulaient voir comment ces EVs affectent les monocytes, les cellules immunitaires qui sont les premières à réagir à l'infection. Après avoir exposé ces cellules aux EVs, ils ont trouvé que beaucoup de gènes associés à l'inflammation et aux réponses immunitaires étaient activés. C'était comme actionner un interrupteur pour allumer le système immunitaire !
Fait intéressant, les deux clones d'EVs ont stimulé des réponses assez similaires chez les monocytes, entraînant une production accrue de divers cytokines inflammatoires. Cela malgré le fait qu'un clone soit connu pour être beaucoup plus pathogène que l'autre. Donc, il semble que les deux clones savent comment déclencher une réaction de ces cellules immunitaires !
Le facteur genre
En ce qui concerne la façon dont les monocytes mâles et femelles répondent à ces EVs, les études ont montré que les monocytes mâles tendent à libérer plus de cytokines, renforçant l'idée que les souris mâles pourraient être plus sensibles au comportement agressif d'E. histolytica.
Libération de myéloperoxydase
L'une des découvertes clés était liée à une enzyme appelée myéloperoxydase (MPO), qui joue un rôle crucial dans la façon dont le système immunitaire combat les infections. Les chercheurs ont constaté que seul le clone moins pathogène, EhA1, a réussi à inciter les monocytes et les neutrophiles à libérer plus de MPO. Cela soulève des questions sur ce qui se passe avec le clone plus pathogène et pourquoi il ne déclenche pas la même réponse.
Conclusion
En résumé de ces découvertes, on observe qu'E. histolytica est un petit parasite rusé qui affecte non seulement son hôte directement, mais envoie aussi des messagers sous forme d'EVs. Ces petites enveloppes transportent des protéines et de l'ARN, communiquant avec le système immunitaire de manière à provoquer de l'inflammation et, finalement, de la maladie.
Démêler comment ces processus fonctionnent pourrait aider les scientifiques à élaborer de meilleures stratégies de traitement ou même des vaccins pour l'amibiase. Au final, comprendre ce parasite, c'est un peu comme assembler un puzzle – tu peux voir le grand tableau seulement après avoir examiné chaque petite pièce, peu importe à quel point elle est microscopique.
Titre: Entamoeba histolytica extracellular vesicles drive pro-inflammatory monocyte signaling
Résumé: The parasitic protozoan Entamoeba histolytica secretes extracellular vesicles (EVs), but so far little is known about their function in the interaction with the host immune system. Infection with E. histolytica trophozoites can lead to formation of amebic liver abscesses (ALAs), in which pro-inflammatory immune responses of Ly6Chi monocytes contribute to liver damage. Men exhibit a more severe pathology as the result of higher monocyte recruitment and a stronger immune response. To investigate the role of EVs and pathogenicity in the host immune response, we studied the effect of EVs secreted by low pathogenic EhA1 and highly pathogenic EhB2 amebae on monocytes. Size and quantity of isolated EVs from both clones were similar. However, they differed in their proteome and miRNA cargo, providing insight into factors potentially involved in amebic pathogenicity. In addition, EVs were enriched in proteins with signaling peptides compared with the total protein content of trophozoites. Exposure to EVs from both clones induced monocyte activation and a pro-inflammatory immune response as evidenced by increased surface presentation of the activation marker CD38 and upregulated gene expression of key signaling pathways (including NF-{kappa}B, IL-17 and TNF signaling). The release of pro-inflammatory cytokines was increased in EV-stimulated monocytes and more so in male-than in female-derived cells. While EhA1 EV stimulation caused elevated myeloperoxidase (MPO) release by both monocytes and neutrophils, EhB2 EV stimulation did not, indicating the protective role of MPO during amebiasis. Collectively, our results suggest that parasite-released EVs contribute to the male-biased immunopathology mediated by pro-inflammatory monocytes during ALA formation. Author summaryParasites communicate with their host via small membranous extracellular vesicles (EVs) that can shuttle cargo and thus information between cells. The protozoan parasite Entamoeba histolytica releases EVs but not much is known about their role in the interaction with the host immune system. Infection with E. histolytica can lead to amebic liver abscess (ALA) formation. Innate immune cells, particularly monocytes, contribute to liver damage by releasing microbicidal factors. Men have a more severe ALA pathology as the result of a stronger monocyte immune response. In this study, we analyzed the effect of EVs from differently virulent E. histolytica clones on monocytes to better understand their interaction. EVs of both clones were similar in size and quantity but differed in their cargo, which provides information on factors potentially involved in pathogenicity. Monocytes responded to EVs of both clones in a pro-inflammatory manner that reflected the immune processes occurring during ALA in vivo, including the bias towards the male sex. Only EVs of amebae with low pathogenicity, and not those released by the highly pathogenic clone, elicited secretion of the granular enzyme myeloperoxidase, which plays a protective role during ALA. Overall, our data suggest that EVs may contribute to liver injury.
Auteurs: Barbara Honecker, Valentin A. Bärreiter, Katharina Höhn, Balázs Horváth, Karel Harant, Nahla Galal Metwally, Claudia Marggraff, Juliett Anders, Stephanie Leyk, Maria del Pilar Martínez-Tauler, Annika Bea, Charlotte Hansen, Helena Fehling, Melanie Lütkemeyer, Stephan Lorenzen, Sören Franzenburg, Hanna Lotter, Iris Bruchhaus
Dernière mise à jour: 2024-12-24 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.24.630232
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.24.630232.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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