Evaluación de la respuesta inflamatoria en diferentes tiempos post-infección en un modelo de neurocisticercosis

Abstract

Introducción: La Neurocisticercosis es la infección parasitaria helmíntica más común que afecta el sistema nervioso central. Los estudios histopatológicos en seres humanos como en modelos animales han permitido describir algunas características de la respuesta inflamatoria. Sin embargo, actualmente no existen estudios que describan el tipo de infiltrado celular en la etapa inicial y durante el desarrollo de la infección. Objetivo: El objetivo de este trabajo fue evaluar el patrón de infiltrados celulares, fibrosis y activación de células gliales (microglías/ macrófagos y astrocitos) en los cerebros de ratas obtenidos en diferentes tiempos post-infección. Métodos: Las ratas Holtzman de 10-14 días de edad fueron infectadas intracranealmente con oncosferas activadas de Taenia solium y se sacrificados en diferentes meses post-infección, teniendo 10 grupos post-infección (1m, 1.5m, 2m, 2.5m, 3m, 4m, 6m, 8m, 10m y 12m). Con la tinción H&E y el score de inflamación se analizó el tipo de infiltrado celular, la tinción de rojo picrosirius el tipo de colágeno presente en la fibrosis y finalmente la respuesta inflamatoria de microglías/macrófagos y astrocitos por medio de la inmunohistoquímica. Resultados: Se encontró que el tipo de infiltrado celular y macrófagos con y sin presencia de fibrosis es variable en el tejido que rodea al quiste. Tanto en quistes parenquimales (P) y meningeales (M) presentaron fibrosis a partir de los dos meses post-infección (meses post-infección, MPI) y conforme avanza el tiempo post-infección se observó un aumento de la fibrosis hasta un 80% alrededor de los quistes parenquimales y 50% alrededor de los quistes meningeales. En quistes P y M de tres MPI se observó que predomina el colágeno tipo III y conforme avanza el tiempo post-infección se va observando con mayor predominio el colágeno tipo I. Por otro lado, en quistes M y ventriculares (V), cerca del 30 al 40% del tejido alrededor del quiste presentó infiltrado celular moderado a severo, a diferencia de los quistes P con 5 a 10% alrededor del quiste. Por otro parte, la respuesta inflamatoria de microglías/macrófagos y astrocitos fue variable en los meses post-infección. En los primeros meses existe una capa definida de células de microglías/macrófagos activados que rodea al quiste, e inmediatamente después se encuentran las células astrocíticas activadas. Conforme avanza los meses post-infección se va formando y expandiendo el tejido fibrótico alrededor del quiste co-localizando con las microglías/macrófagos. Adyacente a este tejido fibrótico se forma una capa de células astrocíticas activadas. Por otro lado, la morfología de microglías/macrófagos en los primeros MPI fue más del tipo fagocítico/ameboideo y por el contrario a partir de los seis MPI son del tipo hipertrófico/distrófico desramificada. Conclusiones: Los resultados indican que existen diferencias en el tipo de respuesta inflamatoria y es dependiente de la localización del quiste en el cerebro. Observándose que en quistes P la presencia de fibrosis es mayor en comparación con quistes M. En quistes M y V predomina el infiltrado celular de moderado a severo. Además, existen diferencias en la morfología y patrón de distribución de las células gliales en los primeros meses en comparación con los últimos MPI. Por lo mencionado arriba, todos estos acontecimientos estarían contribuyendo a la patología en Neurocisticercosis.

Background: Neurocysticercosis is the most common helminthic parasitic infection that affects the central nervous system. Histopathological studies in humans and animal models have allowed us to describe some characteristics of the inflammatory response. However, there are currently no studies that describe the type of cellular infiltrate in the initial stage and during the development of the infection. Objective: The aim of this work was to evaluate the pattern of cellular infiltrates, fibrosis and activation of glial cells (microglia/macrophages and astrocytes) in the brains of rats obtained at different times post-infection. Methods: Holtzman rats 10-14 days old were infected intracranially with activated Taenia solium oncosphere and were sacrificed in different months post-infection, having ten post-infection groups (1m, 1.5m, 2m, 2.5m, 3m, 4m, 6m, 8m, 10m y 12m). With H&E staining and the inflammation score, the type of cellular infiltrate was analyzed, the picrosirius red stain was used to analyze the type of collagen present in fibrosis, and finally the inflammatory response of microglia/macrophages and astrocytes by means of immunohistochemistry. Results: It was found that the type of cellular infiltrate and macrophages with and without the presence of fibrosis is variable in the tissue surrounding the cyst. Both the parenchyma (P) and the meningeal (M) cysts showed fibrosis starting two months post- infection (months post-infection, MPI) and as time post-infection progressed, an increase in fibrosis was observed up to 80% around P cysts and 50% around M cyst. In P and M cysts of three MPI the predominant type III collagen was observed and as the post-infection time progresses, type I collagen was observed with greater 4 predominance. On the other hand, in M and ventricular (V) cysts, about 30 to 40% of the tissue around the cyst presented moderate to severe cellular infiltration, unlike P cysts with 5 to 10% around the cyst. On the other hand, the inflammatory response of microglia/macrophages and astrocytes was variable in months post-infection. In the first months there is a defined layer of activated microglia/macrophage cells surrounding the cyst, and immediately afterwards there are activated astrocytic cells. As post-infection time progresses, fibrotic tissue forms and expands around the cyst, co-localizing with microglia/macrophages. Adjacent to this fibrotic tissue, a layer of activated astrocytic cells forms. On the other hand, the morphology of microglia/macrophages in the first MPI was more of the phagocytic/ameboid type and on the contrary from the six MPI onwards they are of the unbranched hypertrophic/dystrophic type. Conclusions: The results indicate that there are differences in the type of inflammatory response and it is dependent on the location of the cyst in the brain. It was observed that in P cysts the presence of fibrosis is greater compared to M cysts. In M and V cysts, moderate to severe cellular infiltrate predominates. Furthermore, there are differences in the morphology and distribution pattern of glial cells in the first months compared to the last MPI. Due to what was mentioned above, all these events would be contributing to the pathology in Neurocysticercosis.