Echinococcus granulosus Antigen B binds to monocytes and macrophages modulating cell response to inflammation

Abstract

Antecedentes: El antígeno B (EgAgB) es una lipoproteína lanzada abundantemente por la larva del cestodo Echinococcus granulosus en los tejidos del huésped. Su fracción de proteína pertenece a la familia específica de cestodos conocido como ligador hidrófobo de proteínas (HLBP) y es codificada por el gen de la subfamilia (EgAgB8/1-EgAgB8/5). Las funciones de la biología del parásito en EgAgB siguen siendo inciertas. Puede jugar un papel en el metabolismo de los lípidos del parásito ya que transporta los lípidos del huésped cuando E. granulosus es incapaz de sintetizarse. Por otro lado, hay evidencias que apoyan actividades en la modulación inmune EgAgB, particularmente en las células del sistema inmune innato. Ambas funciones hipotéticas podrían implicar interacciones EgAgB con los monocitos y macrófagos, los cuales no han sido analizados formalmente todavía.

Métodos: Los EgAgB vinculantes para monocitos y macrófagos fueron estudiados por citometría de flujo utilizando la inflamación peritoneal y la contratación de células THP-1 línea celular. La participación de las proteínas y de los fosfolípidos en fracciones EgAgB vinculantes a las celdas fueron analizados empleando un lípido-libre EgAgB subunidades recombinantes y fosfolipasa D tratada-EgAgB (le falta la cabeza polar de los fosfolípidos). Los ensayos de competencia vinculantes con las lipoproteínas plasmáticas y ligadores para receptores de lipoproteínas se realizan para obtener información acerca de la supuesta recepción de EgAgB en estas células. La arginasa-I, la inducción y el PMA/LPS-desencadenó la IL-1β, TNF-α y la secreción de IL-10 fueron examinados para investigar los resultados de EgAgB vinculante en respuesta a macrófagos.

Resultados: Los monocitos y macrófagos dependientes específicamente del nativo EgAgB; este enlace también se encontró con los lípidos libres rEgAgB rEgAgB8/1 y8/3, pero no con las subunidades rEgAgB8/2. El tratamiento de EgAgB fosfolipasa D, no la competencia con vesículas de fosfolípidos, causaron una fuerte inhibición de la actividad de enlace EgAgB, sugiriendo una contribución indirecta de fosfolípidos a células con interacción EgAgB. Además, la prueba de competencia de aglutinantes indicó que esta interacción puede involucrar receptores con afinidad por las lipoproteínas del plasma. A nivel funcional, la exposición de los macrófagos para EgAgB induce un poco de la arginasa I e inhibe la respuesta mediada por LPS/PMA IL-1β y TNF-α en la secreción de IL-10 de manera independiente.

Conclusión: EgAgB y, particularmente su predominante8/1 EgAgB apolipoproteína, son potenciales ligadores para receptores de monocitos y macrófagos. Estos receptores pueden estar también implicados en el reconocimiento de lipoproteínas plasmáticas e inducir un efecto anti-inflamatorio en los macrófagos de fenotipo a partir del reconocimiento de EgAgB.

Background: Antigen B (EgAgB) is an abundant lipoprotein released by the larva of the cestode Echinococcus granulosus into the host tissues. Its protein moiety belongs to the cestode-specific family known as hydrophobic ligand binding protein (HLBP), and is encoded by five gene subfamilies (EgAgB8/1-EgAgB8/5). The functions of EgAgB in parasite biology remain unclear. It may play a role in the parasite’s lipid metabolism since it carries host lipids that E. granulosus is unable to synthesis. On the other hand, there is evidence supporting immune modulating activities in EgAgB, particularly on innate immune cells. Both hypothetical functions might involve EgAgB interactions with monocytes and macrophages, which have not been formally analysed yet.

Methods: EgAgB binding to monocytes and macrophages was studied by flow cytometry using inflammation recruited peritoneal cells and the THP-1 cell line. Involvement of the protein and phospholipid moieties in EgAgB binding to cells was analysed employing lipid-free recombinant EgAgB subunits and phospholipase D treated-EgAgB (lacking the polar head of phospholipids). Competition binding assays with plasma lipoproteins and ligands for lipoprotein receptors were performed to gain information about the putative EgAgB receptor(s) in these cells. Arginase-I induction and PMA/LPS-triggered IL-1β, TNF-α and IL-10 secretion were examined to investigate the outcome of EgAgB binding on macrophage response.

Results: Monocytes and macrophages bound native EgAgB specifically; this binding was also found with lipid-free rEgAgB8/1 and rEgAgB8/3, but not rEgAgB8/2 subunits. EgAgB phospholipase D-treatment, but not the competition with phospholipid vesicles, caused a strong inhibition of EgAgB binding activity, suggesting an indirect contribution of phospholipids to EgAgB-cell interaction. Furthermore, competition binding assays indicated that this interaction may involve receptors with affinity for plasma lipoproteins. At functional level, the exposure of macrophages to EgAgB induced a very modest arginase-I response and inhibited PMA/LPS-mediated IL-1β and TNF-α secretion in an IL-10-independent manner.

Conclusion: EgAgB and, particularly its predominant EgAgB8/1 apolipoprotein, are potential ligands for monocyte and macrophage receptors. These receptors may also be involved in plasma lipoprotein recognition and induce an anti-inflammatory phenotype in macrophages upon recognition of EgAgB.