Adaptación natural de rata blanca a Toxoplasma gondii* (Recibido para su publicación el 29 de mayo de 1981)

Transcripción

1 Rv. Bi!. Trp., 29(2): , 1981 Adaptación natural d rata blanca a Txplasma gndii* Misal Chinchilla**, M. Alfara * * y OIga M. Gurrr** (Rcibid para su publicación l 29 d may d 1981) Abstrat: Whit rats wr fund t b rsistan t t 3 x 7 Txplasma gndii rganisms (RH strain) inculatd ithr sc r ip. That rsistanc was ag-dpndnt sinc survival tim f 1- r 5-day-ld rats inculatd with 4 r 6 tachyzits was lwr as cmpard \\11th ths lo r 15 days ld. Organisms kpt in cntact with a lysat f whit rat cmplt pritnal xudat shwd rducd capacity t infct mi c. Pritnal xudat f 5-day-ld rats shwd a strngr ffct than that f 1, 2, 3, r 4 day-infctd animals. Aftr days th anti-txplasma ffct diminishd and it almst disappard aftr 15 days f infctin. Apparntly ag and macrphag activity ar vry imprtant factrs in th natural adaptability f th whit rat t Txplasma gndii. Las varidads gris y albina d Rattus nrvgicus y ls plls sn huéspds cn gran capacidad d mantnr latnt la infcción cn Txplasma gndii (Harb y Erichsn, 1954; Lainsn, 1955 ; Prrin t al., 1943; Jacbs, 1956; Lwis y Markl, 1958), l qu cntrasta cn la gran suscptibilidad d trs animals, spcialmnt a cpas virulntas tals cm la RH (Frnkl, 1953). Sin mbarg, xistn varias intrrgants acrca d las razns pr las cuals xist un quilibri tan marcad ntr l parásit y aqulls huéspds cnsidrads pr ls autrs citads cm rsistnts a la txplasmsis. Pr jmpl, n s cncn ls factrs rspnsabls d tal fnómn y la dad a qu cminza a manifstars. S ha sugrid qu la inmunidad humral y la acción d ls macrófags sn ls principals rspnsabls d tal rsistncia. D acurd cn ls rsultads btnids n st trabaj parcn sr ls macrófags más qu ls anticurps ls rspnsabls part d ls factrs imprtants n la dfnsa natural d la rata blanca cntra l parásit. Est rsulta cmprnsibl pr l hch d qu l txplasma s un parásit intraclular y ls anticurps n sts rganisms tinn.una acción d dfnsa rlativa. En st trabaj infrmarms sbr alguns aspcts qu pdrían cntribuir al mjr cncimint d la rlación huéspd-parásit ntr la rata blanca y l txplasma. * ** Est trabaj fu ralizad cn la ayuda d la Vicrrctría d Invstigación d la Univrsidad d Csta Rica y l Cnsj Nacinal d Invstigacins Cintíficas y Tcnlógicas (CONICIT). Cntr d Invstigación y Diagnóstic n Parasitlgía y Dpartamnt d Parasitlgía, Facultad d Micrbilgía, Univrsidad d Csta Rica. 273

2 274 REVISTA DE BIOLOGIA TROPICAL MATERIAL Y METODOS Estudi d la infcción cn T. gndii n la rata blanca: S usó ratas hmbras adultas ( g) y ratns d ambs sxs (20-30g) criads cn un alimnt cncntrad (CalfManna, Albrs Milling Cmpany, Ls Angls, Califrnia) y agua ad libitum. Para la inculación d ls animals s usó la cpa RH d T. g6ndii; s utilizó xudad pritnal d ratns cn 3 a 4 días d infcción. El xudad fu xtraíd cn mdi para cultiv d tjid, Minimal Essntial Mdium (MEM), cn % d sur ftal bvin inactivad más 0 U d pnicilina y 0 f.1g d strptmicina pr mi (MEM-SFB); la suspnsión s lavó pr cntrifugación y ls taquizits furn librads pasand l sdimnt cn las células pritnals a través d una aguja númr 26. Ls rganisms s cntarn n hmcitómtr y ls animals furn inculads pr vía intrapritnal (i.p.) y subcutána (s.c.) cn 3 x 7 taquizits. Para bsrvar l prcs infccis ls animals furn sacrificads dspués d 1 hra, 1, 2, 3, 4, 9, 16, 23 y 30 días. En cada cas s studió la sangr, l xudad pritnal y mustras dl siti d inculación y d las víscras. La sangr s btuv pr punción cardiaca y s dividió n 2 prcins: una s mzcló cn EDTA a 0,1% para vitar la cagulación y s inculó n ratns para dtrminar la psibl parasitmia. La sgunda prción fu usada para btnr sur qu fu cnsrvad a -20C hasta su studi pr mdi d la pruba d Sabin y Fldman (1948). Para btnr l xudad pritnal s inyctarn 8 mi d MEM-SFB n la cavidad pritnal d las ratas infctadas; s xtrajrn d 4 a 6 mi d fluíd pritnal y s prbó su infctividad inculand 1,8 mi n 1 ratón y 0,2 mi n tr. El rst dl xudad fu cntrifugad a 0 x g durant 8 minuts; l sdimnt fu diluid cn mdi d cultiv y las células s cntarn n hmcitómtr. S hicirn prparacins dl sdimnt, s fijarn n alchl mtinc y s tiñrn cn Gimsa.. Tjids dl siti d la inculación y mustras d pulmón, crazón, hígad, baz, tim, riñón, glándulas suprarrnals, ganglis linfátics y js furn rmvids, macrads sparadamnt cn prmutita (Clman y Bll), rsuspndids n slución salina al 0,85% inculads i.p. n 2 ratns. El rst d sts órgans s fijó n frmalina al % y ph 7, Y ls crts s tiñrn cn Hmatxilina-Esina. S dtrminó l timp d sbrvivncia d ls ratns inculads cn ls órgans d las ratas y la prsncia d txplasmas n ls animals murts fu cmprbada xaminand prparads dl xudad pritnal y dl pulmón. Estudi d la suscptibilidad n ratas d difrnts dads: Grgps d 6 rat d 1, 5, Y 15 días furn inculadas i.p. cn 4,,, 7, y txplasmas/ 0 g d ps crpral. La infcción n las ratas murtas fu dtrminada pr mdi d frtis tñids dl xudad pritnal n crts histlógics. Evaluación in vitr dl fct dl xudad pritnal sbr T. gndii: El xudad pritnal btnid d ratas cn 1 hra, 1, 2, 3, 4 y 5 días d infcción fu cntrifugad a 0 x g pr min El sbrnadant (Sb) fu sparad y las células n l sdimnt furn lisadas (Lis) mdiant cicls d cnglación y dscnglación sucsivas (-7OC y 37C). Est matrial (Lis y Sb) fu mantnid a 4 C pr n más d 24 hras.

3 CHINCHIL LA t al: Adaptación natural d rata blanca a Txplasma 275 dscnglación sucsivas (-70C y 37C). Est matrial (Lis y Sb) fu mantnid a 4 C pr n más d 24 hras. Ls taquizits s pusirn n cntact cn ls prducts activs d las ratas (Sb y Lis) a 37C pr 1, 4, 6 y 8 hras. Dspués d sts príds, 0,2 mi d la mzcla (txplasmas y prducts dl xudad pritnal) furn inculads i.p. n ratns blancs para cnfirmar la prsncia d taquizits yiabls. El timp d sbrvivncia d ls ratns fu cntrlad y la prsncia dl parásit fu cnfirmada cm s ha dscrit prviamnt. Para dtrminar n qué mmnt s manifstaba mjr l fct inhibidr d ls cmpnnts dl xudad pritnal d la rata, 4 rganisms furn pusts n cntact pr divrss príds d timp cn xudad cmplt, células adhrnts, células n adhrnts y sbrnadant d ratas infctadas, 1 h, y 1, 5,, y 15 días, dtrminand la viabilidad d ls rganisms pr inculación n ratns cm n ls xprimnts antrirs. Ls rsultads furn analizads mdiant la pruba t d Studnt (Hill, 1966). RESULTADOS Infcción n la rata blanca: En las ratas inculadas i.p. y s.c. cn la cpa RH d T gndii ls parásits s ncntrarn n ls órgans hasta 4 días dspués d la infcción. En ls animals inculads s.c. l txplasma s aisló dl siti d inculación hasta 9 días dspués d la infcción. El rganism stuv prsnt n l xudad pritnal d ls animals inculads pr sta vía, hasta ls 4 días. El parásit fu rcbrad d la sangr d las ratas dspués d 1 hra d la inculación i.p., pr n d ls animals inculads s.c. Un, ds, trs, y cuatr días dspués d la infcción, l parásit fu aislad d la sangr, indpndintmnt d la vía d inculación. Ls órgans n qu s bsrvó s aisló l parásit cn más frcuncia furn pulmón, baz hígad, indpndintmnt d la ruta d inculación. La pruba d Sabin-Fldman fu psitiva n tdas las ratas dspués d 15 días d infcción. Influncia d la dad d las ratas n su adaptabilidad a txplasma: En studis prvis bsrvams qu ls taquizits n cncntracins d 1 y 3 pr 0 g d ps crpral n matarn ratas d 1, 11, 21 y 36 días d dad. Pr sta razón aumntams l númr d rganisms usads para incular ratas d 1 a 15 días d dad. Ls rsultads d sts xprimnts (Fig. 1) mustran qu la sbrvivncia d las ratas inculadas cn 8 rganisms fu igualmnt crta para tds ls grups taris. Tdas las ratas d 15 días sbrvivirn a la infcción cn 7 taquizits pr ls animals d 1, 5 y días murirn cn st inócul. Las ratas d 1 y 5 días murirn cn una dsis d 6 parásits casi al mism timp, pr n las d y 15 días. Rsultads similars s bsrvarn al usar un inócul d 5 taquizits. Tdas las ratas qu murirn prsntaban gravs lsins pulmnars cn gran cantidad d txplasmas. Ls animals inculads cn 4 txplasmas sbrvivirn n su ttalidad a la infcción. Efct in vitr dl xudad pritnal d la rata cntra T gndii (cpa RH): Ls rsultads qu s prsntan s btuvirn d pr l mns 3 xprimnts n cada cas, así qu la sbrvivncia qu s indica n ls gráfics s l prmdi d n mns d 12 ratns.

4 276 REVISTA DE BIOLOGIA TROPICAL aa 1 0 6!:!:I 7 II1II n,- 14 "C - 12 u l) 8 8 Q) 4. 2 n O 5 15 E O A O (d í a s) Fig. 1. Sbrvivncia n ratas blancas d dads difrnts inculads cn varias cncntracins d taquizits d T. gndii. N hub difrncia significativa ntr l lfrcntaj d sbrvivncia d ratns inculads cn mzclas cntrl ( 1 rganisms más MEM-SFB) mzclas d prducts dl xudad pritnal d la rata, más ls rganisms (Fig. 2). Casi tds ls ratns inculads cn mzclas qu cntnían 8 rganisms murirn, indpndintmnt dl tip d tratamint a qu furn smtids. Sin mbarg cuand 4, 5 y 6 rganisms stuvirn n cntact cn prducts dl xudad pritnal d la rata, l timp d sbrvivncia d ls ratns fu más larg qu n aqulls inculads cn las mzclas cntrl (txplasma más MEM.SFB) El análisis dl grup n qu s usó 4 txplasmas (Fig. 3) mustra qu l lisad jrció l mayr fct dspués d 4, 6, y 8 hras d cntact cn l parásit. Rsultads similars furn bsrvads cuand s usarn 6 rganisms (Fig. 4) pr l fct fu mayr dspués d 6 y 8 hras d cntact. S ntó admás cirt fct inhibidr n l líquid sbrnadant dl xudad pritnal d ratas cn 3, 4 y 5 días d infcción. El análisis stadístic d ls dats indicó qu las difrncias ncntradas ran significativas (P= <0.005 y <O.05). Fu dspués d 5 días d infcción cuand ls cmpnnts pritnals dmstrarn una mayr acción cntra l txplasma ya qu tant l xudad cmplt cm las células adhrnts y l sbrnadan t tuvirn un fct ltal cntra l rganism in vitr, dmstrad pr la sbrvivncia d ls ratns inculads cn las difrnts

5 CHINCHILLA l al: Adaptación natural d rata blanca a Txplasma 277 mzclas (Fig. 5).4. ls días l fct d ls prducts activs d la rata cmnzó a disminuir, dsaparcind casi pr cmplt a ls 15 días (Fig. 5 c y d). ; u c: 5 Q) Q)..J:l 2 (/) Fig. 2. O Id TO XO PLAS MAS/ RATON c:j M EM SOB _ L IS. 6 8 Sbrvivncia d ls ratns inculads cn txplasmas tratads cn prducts dl xudad pcritnal d la rata blanca. MEM: "Minimal sscntial mdium" Sb : Sbrnadant dl xudad pcritnal Lis: Lisad d células dl xudad pcritnal DlSCUSION La capacidad natural d la rata blanca para cnsrvar infccins latnts d T. gndii pr larg timp sin prsntar patlgía imprtant fu dmstrada pr Lainsn (1955) y pr Lwis y Mark (1958). Nstrs cnfirmams sts hallazgs ya qu animals infctads i.p. y S.C. cn 3 x 7 rganisms n murirn ni prsntarn síntmas d nfrmdad durant un príd d 51 días. S ha pstulad la hipótsis d qu sta particularidad bilógica pdría dpndr d la ruta d infcción (Lainsn, 1955), pr nstrs n ncntrams ninguna difrncia ntr las ratas inculadas s.c. i.p., rutas qu n sn las naturals, pr qu pr su vilncia, rsaltan mjr la capacidad d la rata d manjar las infccins cn Txplasma. Ls rganisms furn aislads d varis órgans d la rata durant ls primrs 4 días d infcción indpndintmnt d la ruta d inculación.. La ausncia d parásits n ls tjids dl rst d las ratas infctadas pdría dbrs a una tasa muy baja d multiplicación d txplasma n 'st huéspd. Ruchman y Fwlr (1951) sin mbarg, aislarn l parásit d ratas cn días d infcción. Aunqu Lainsn (1955) indica qu la rata adquir la rsistncia a ls 21 días, n stá clar a qué dad s capaz d dfndrs d un cirt númr d

6 278 REVISTA DE BIOLOGIA TROPICAL ! 60 \J 50 G) a 20 l) CJ MEM _ SOB liliiii LI O I 4 CONTACTO in 6 8 vit r{hrs) Fig. 3. Sbrvivncia d ratns inculads cn 4 txplasmas tratads prviamnt cn prducts dl xudad pritnal d rata blanca. MEM: "Minimal ssntial mdium" Sb: Sbrnadant d xudad pritnal Lis: Lisad d células dl xudad pcritncal U ID., a 20 C/) [=:JMEM liiilliliiiiill SOB lilililiii LIS. O I 4 CONTACTO 6 8 i n vi t r ( h r s) Fig. 4. Sbrvivncia d ratns inculads n 6 txplasas tratads prviamnt cn prducts dl xudad pcritnal d rata blanca. MEM: "Minimal ssntial mdium" Sb : Sbrnadan t d xudad pritnal Lis: Lisad d células dl xudad pritnal

7 CHINCHILLA t al: Adaptación natural d rata blanca a Txplasma 279 'iif U 20 4) 15..D (/) OT 30, h, u 4) 15 4)..D (/) 5 OT a. C. b. t CONTACTO in 'Ilfr ( hrsl.,,/! _Ea. d,sod./.!. / Ad.,r" f I!", I.! / I I / 1/ I.!I.Ji N. I / y / :-( I""'". EM 4 30., 20 -a 20 u c: 15..D (/) 15 T CONTACTO. r 4 4 a O N T. in vi t r ( h r sl b::: "( "d..no d. I I /1;:'-"; I Ii ::- itiil-: -.-:: ;;;L-I'-_ -_-.''''-'_ - M[III El. r-- --.: / d. :.H. / : ;I'''d.,,, I : I : l.: r 1 j l sb.,,..- _. _,=,":t"-i"e" 4 in vi tr(hrs) r Fig. 5. Sbrvivncia d ratns inculads cn txplasmas tratads cn prducts dl xudad pritnal d ratas blancas dspués d varis príds d infcción. a) 1 hra d infcción b) 1 día c) 5 días d) días ) 15 días MEM: "Minimal ssntial mdium" Ex: Exudad pritnal cmplt Sb: Sbrnadant Ad: Células adhrnts dl xudad pritnal N ad: Células n adhrnts

8 280 REVISTA DE BIOLOGIA TROPICAL txplasmas. Usand inóculs cuidadsamnt cntrlads hms stablcid qu tal adaptación aparc n dad muy tmprana ya qu s rquirn cantidads tan altas cm taquizits d la cpa RH para matar ratas rcién nacidas (Fig. 1). La inhibición dl txplasma pr l xudad pritnal d ratas inculadas i.p. sugir qu las células pritnals spcialmnt ls macrófags pdrían jugar un papl muy imprtant n la primra fas dl ataqu cntra l parásit, cm fu dmstrad n tras infccins (Ctin t aj., 1978). Cn bas n sta hipótsis s hicirn alguns studis cn células dl xudad pritnal. El númr d taquizits usads fu crític ya qu la infctividad cn un númr baj d rganisms fu pca, indpndintmnt dl tratamint (Fig. 2). Pr tr lad ls inóculs muy grands n furn inhibids n su ttalidad pr ningun d ls cmpnnts dl xudad pritnal cm l dmustra la mrtalidad n ls ratns. La acción d tals cmpnnts cntra l parásit sól pud sr bsrvada al usar 4, 5 y 6 taquizits. En fct, ls prducts librads d las células (Lis) así cm l sbrnadant dl xudad pritnal (Sb) d la rata tuvirn fct ltal in vitr (Fig. 2) sbr ls txplasmas (P=<0.OO5 a <0.05). El líquid pritnal libr d células (Sb) n inhibió simpr al parásit mintras qu l lisad (Lis) si l dstruyó n tds ls cass y n varis xprimnts. Est parc indicar una acción ndógna d las células fagcíticas. Est fct pdría sr dbid a nzimas cm n l cas dl sistma d Klbanff (1968) a tr d ls mcanisms antimicrbians indpndints dl xígn (Clin t al., 1978). Cuand ls macrófags d animals suscptibls sn activads artificialmnt prvinn d un huéspd inmun, jrcn un fct ltal cntra l txplasma (Rmingtn t al., 1972; Andrsn y R mingtn, 1974; Brgs y Jhnsn, 1975; Shirahata t al., 1976; Lindbrg y Frnkl, 1977) cntra Bsnitia jllisni (Hff y Frnkl, 1974). En l cas d la rata blanca la situación s difrnt pust qu ls macrófags sn activads aún cuand prvngan d animals n inmuns. Admás, ls macrófags d la rata blanca sn capacs d matar inhibir in vitr la multiplicación dl txplasma (cpa RH) sin prvia stimulación antigénica. La Fig. 5 mustra trs dats indicativs d qu aparntmnt la naturalza dl factr qu vita la acción patlógica dl txplasma cntra la rata n s strictamnt inmunlógica. En fct la mayr acción inhibidra s ncntró n xudads d ratas cn 5 días d infcción. Dspués d lo ó 15 días l fct disminuyó cnsidrablmnt manifstánds sól n l xudad cmplt y n las células adhrnts; pr l tant, l fct parc sr l rsultad d caractrísticas naturals d la rata blanca ya qu s mayr ntr l l y 50 día, dsaparcind lug. Al cntrari, n l fnómn inmunlógic cuánt más larg s l cntact cn l antígn más furt s la rspusta. En l cas d st mdl n qu taquizits d la cpa RH d Txplasma furn inculads intrapritnal y/ subcutanamnt, nstrs sugrims cm prbabls factrs dtrminants dl quilibri ntr l Txplasma y la rata blanca la acción d ls macrófags quins jugan un papl muy imprtant n l primr cntact dl txplasma cn la rata blanca. Esta acción s cmplmntada más tard cn trs factrs fisilógics n cncids. Otr factr s la dad qu cm hms cmprbad, s dfinitiva para la murt n d la rata infctada. AGRADECIMIENTOS Agradcms prfundamnt a ls Drs. Pdr Mrra y Armand Ruiz pr la cuidadsa rvisión dl manuscrit y al Dr. J.K. Frnkl pr sus prtuns

9 CHINCHILLA t al: Adaptación natural d rata blanca a Txplasma 281 cnsjs y sugrncias cn rlación a st trabaj. Nustr spcial rcncimint a Zaida Umaña y Alida Quirós pr la asistncia scrtarial, a Edwin Valncian pr su valisa ayuda técnica y a Fabi Camach pr l cuidad d ls animals. RESUMEN En l studi d alguns factrs rlacinads cn la ad á ptación natural d la rata blanca al Txplasma gndii (cpa RH), s ncntró qu sprtarn a 3 x 7 taquizits inculads s.c. i.p. y qu su suscptibilidad fu dpndint d la dad, ya u la sbrvivncia d animals cn 1 5 días d dad inculads cn 4 rganisms fu más baja qu n animals d y 15 días. Txplasmas qu stuvirn n cntact cn un lisad d las células pritnals d la rata blanca prdirn simpr su viabilidad ya qu n infctarn ratns blancs. El sbrnadant sól inhibió al parásit n pcs cass, pr td cual l factr inhibidr s prbablmnt ndógn n las células pritnals. El xudad d animals cn 5 días d infcción mstró l fct más ntri. Dspués d días la acción cntra l txplasma disminuyó y casi dsaparció n ls animals cn 15 días d infcción. La dad y la acción d ls macrófags parcn sr alguns d ls factrs imprtants n la capacidad natural d la rata blanca a sprtar infccins tan vilntas cn txplasma cm l sn las inculacins S.p. y S.c. d taquizits d la cpa RH. REFERENCIAS Andrsn, S.E., & J.S. Rmingtn 1974 Effct f nrmal and activatd human macrphags n Txplasma gndii. J. Exp. Md., 139: Brgs, J.8.,& W.D. Jhnsn Inhibitin f multiplicatin f Txplasma gndii by human mncyts xpsd t T-Iymphcyt prducts. J. Exp. Md., 141 : Clin, MJ., R.I. Lhrr, M.C. Trrit & D.W. Gld Mncyts and macrphags: Functins and disass. Ann. 1nt.Md., 88: Frnkl, J.K Hst, strain and tratmnt variatin as factrs in th pathgnsis f txplasmsis. Amr. J. Trp. Md. Hyg., 2: Harb, A., &. S. Erichsn Txplasmsis in chickns 3. Attmpts t prvk a systmic disas in chickns by infctin with a chickn strain and a human strain f txplasma. Acta. Path. Micrbi!. Scand., 35 : Hill, A.B PrincipIs f mdical statistics. 8 th d. Oxfrd Univrsity Prss, Nw Yrk p Hff, R.L. & J.K. Frnkl Cll mdiatd immunity against Bsnitia and Txplasma in spcifically and crss immunizd hamstrs and in culturs. J. Exp. Md., 139: Jacbs, L Prpagatin, mrphlgy and bilgy f Txplasma. Ann. N.Y. Acad. Sci., 64:

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