Estrés oxidativo y procesos inflamatorios como mecanismos de daño en la amibiasis intestinal en hámster

Abstract

Resumen La amibiasis es una infección entérica causada por el protozoo parásito Entamoeba histolytica (E. histolytica). Esta enfermedad afecta a 50 millones de personas en el mundo, causando 100,000 muertes por año. La principal característica de este parásito es el gran poder citotóxico que le permite invadir y destruir los tejidos humanos. Con el fin de estudiar y profundizar en el conocimiento sobre los mecanismos a través de los cuales E. histolytica produce daño durante su proceso de invasión, en este trabajo analizamos el papel que juegan las especies reactivas de oxígeno (ROS), los factores de transcripción y las citocinas de la respuesta inmune innata en el proceso de invasión en interacciones de 5, 10 y 20 h en un modelo de amibiasis intestinal en hámster. Nuestros resultados muestran que durante la infección, los trofozoítos de E. histolytica son capaces de estimular en las células del huésped, un aumento en los niveles intracelulares de ROS durante el desarrollo de la infección; pudimos observar que gran parte de las células de la mucosa intestinal fueron las que respondieron constantemente al estrés celular. Por otro lado se observó que E. histolytica induce una respuesta en el huésped, que incluye la expresión de citocinas proinflamatorias como la interleucina 8 (IL-8) y dependiendo de la localización del parásito en el tejido, fueron distintas las líneas celulares en liberar esta citocina, encontramos que en interacciones tempranas, las células epiteliales de la mucosa intestinal son las responsables de la liberación de IL-8, en lapsos tardíos, las células epiteliales dejan de expresar esta citocina y su producción la llevan a cabo las células del infiltrado inflamatorio. Así mismo pudimos observar que durante la invasión el parásito no es capaz de estimular la activación del NF-B. Por otro lado se analizó el tipo de muerte celular inducida en la amibiasis intestinal mediante Western blot, y se observó la presencia de caspasa 3 positiva (10 y 20 h post-infección) en células intestinales, estos datos nos sugieren que E. histolytica induce muerte celular por apoptosis dependiente de caspasa. En conclusión estos resultados demuestran que E. histolytica induce formación de especies reactivas de oxigeno y citocinas pro-inflamatorias en células intestinales de hámster, provocando muerte por apoptosis dependiente de caspasa.

Summary Amebiasis is an infection caused by enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica (E. histolytica). This disease affects 50 million people worldwide, causing 100,000 deaths per year. The main characteristic of this parasite it´s great cytotoxic power by which invades and destroy human tissues. The aim of this research was to study and deepen knowledge about the mechanisms by means E. histolytica causes damage during the invasion process. In this paper we analyze the role of reactive oxygen species, transcription factors and innate immune response cytokines during the invasion process, at interactions of 5, 10 and 20 hours in a hamster model of intestinal amoebiasis. Our results show that during infection, the trophozoites of E. histolytica are able to stimulate the host cells inducing an increase in intracellular levels of ROS during the course of infection. We observed that much of the intestinal mucosal cells were constantly responding to cellular stress. On the other hand, it was observed that E. histolytica induces a response in the host, including the expression of proinflammatory cytokines such as interleukin 8 (IL-8) although the cell types that release this cytokine depend on the location of the parasite in the tissue. We found that at early interactions, epithelial cells of the intestinal mucosa are responsible for the release of IL-8. In late periods, the epithelial cells fail to express this cytokine, and its production was carried by inflammatory cells. Also, the parasite is not able to activate NF-B to establish the inflammatory process. On the other hand we analyze the type of cell death induced during intestinal amoebiasis by Western blot, and observed the presence of intestinal cells caspase 3 positive (10 and 20 h post-infection). These data suggest that E. histolytica induces cell death by caspase-dependent apoptosis. In conclusion these results show that E. histolytica induces formation of reactive oxygen species and pro-inflammatory cytokines in hamster intestinal cells, causing death by caspase-dependent apoptosis.