Cytoadherence characteristics of Plasmodium Falciparum isolates and cytokine response in placental malaria infection

การศึกษาลักษณะการเกาะติดของเชื้อ Plasmodium Falciparum และการตอบสนองของสารหลั่งใน placental malaria infection

Name: Sujittra Chaisavaneeyakorn

MeSH: Cytokines

MeSH: HIV

MeSH: Malaria, Falciparum

MeSH: Plasmodium Falciparum

MeSH: Placenta Diseases

Abstract: In this study, cytoadherence of wild parasite isolates to chondroitin sulfate (CS) A, an important host receptor for Plasmodium falciparum-infected erythrocytes in placenta, and certain aspects of cell-mediated immunity in protection against placental malaria (PM) were investigated. Differences in the characteristics of parasitized erythrocyte (PE) adhesion with respect to site and ligand domain reflects the heterogeneity of the parasite. In vitro competitive inhibition assays were employed to define structural requirements for adhesion of both wild and laboratory parasite isolates to CSA. Various glycosaminoglycans and polysulfated compounds including certain drugs were used as inhibitors to determine their interference with PE adhesion. The results suggested that disaccharide structure of -4GlcAβ1-3GalNAc-1 and the degree of sulfation are critical for the PE adhesion. We also demonstrated for the first time the variation in the degree of adherence to different chondroitin sulfates among wild isolates. Specific adherence of PE to CSD and CSE as well as heparin interference on CSAmediated cytoadherence of PE were observed. In the area cell-mediated immunity, cytokine responses were examined in PM and in relation to human immunodeficiency virus (HIV)/PM co-infection. In vitro cytokine responses by intervillous blood mononuclear cells (IVBMC) from HIVseropositive and HIV-seronegative women both with and without PM were investigated. In both HIV and HIV/PM co-infection, the severely defective production of interleukin (IL)-12, but not IL-18 and interferon inducible protein (IP)- 10, has been suggested to be a critical factor contributing to impaired IFN-γ production, leading to the loss of protection against PM. Macrophage migration inhibitory factor (MIF) levels were also investigated in the plasma of pregnant women with PM and/or HIV infection. MIF levels in the intervillous blood (IVB) plasma were significantly elevated compared with peripheral and cord plasma. PM, but not HIV, significantly up-regulated MIF levels in IVB plasma. In vitro MIF responses by IVBMC were significantly higher when compared with PBMC. Immunoperoxidase staining showed a consistent pattern of MIF expression in the syncytiotrophoblasts (SCT), extravillous trophoblasts, IVB cells and amniotic epithelial cells (AEC). Cytotrophoblasts, villous stroma, and Hofbauer cells demonstrated focalized staining. AEC and SCT from malaria-infected placenta consistently exhibited strong expression of MIF whereas those from non-infected placenta showed weak expression. Malaria parasites can induce in vitro MIF production in a human trophoblast cell line (BeWo). Taken together, the results of the study imply that difference in pathogenic processes leading to varying clinical manifestations depend not only on heterogeneity of parasite factors, but also host factors.

Abstract: ในการศึกษาวิจัยคุณสมบัติการเกาะติดของเชื้อชนิด P. falciparum สายพันธุ์ที่ได้จากผู้ป่วยต่อ chondroitin sulfate (CS) A ซึ่งเป็น host receptor สำคัญที่พบบนรก พบว่าคุณสมบัติการเกาะติดของ เซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อสายพันธุ์ที่มาจากผู้ป่วยมีความหลากหลายทั้งในระดับการเกาะติดกับเซลล์และโมเลกุ ลเป้าหมาย จากการใช้วิธี cytoadherence inhibition assay ด้วยสารยับยั้งประเภท glycosaminoglycans พบว่าเชื้อแต่ละสายพันธุ์มีความแตกต่างทั้งตำแหน่งและชนิดของ domain (s) ที่เป็นส่วนประกอบของ ligand (s) ที่ใช้ในการเกาะติดกับ CSA สำหรับลักษณะโครงสร้างของ CSA ที่สำคัญต่อการเกาะติดกับ ligand (s) ของเชื้อคือ galactosamine ของ CS ที่มีหมู่ sulfate ที่ตำแหน่งที่สี่และหน่วย glucuronic acid จำนวนของหมู่และตำแหน่ง sulfate ของ CS มีความสำคัญต่อการเกาะติดของเชื้อชนิด P. falciparum เช่นกัน ในด้านระบบภูมิคุ้มกันด้านเซลล์ จากศึกษาการตอบสนองทางด้านสารหลั่งของเซลล์ต่อการติดเชื้อ มาลาเรียในหญิงมีครรภ์รวมถึงในผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อ HIV พบว่าเซลล์ของระบบภูมคุ้มกันด้านเซลล์ที่ได้มาจาก รก (IVBMC) ของผู้ป่วยที่ติดทั้งเชื้อมาลาเรียและ HIV หรือเชื้อ HIV เพียงอย่างเดียวมีการหลั่งสาร interleukin (IL)-12 ในระดับที่น้อยกว่าปกติ ในขณะที่ยังมีการตอบสนองโดยการหลั่งสาร IL-18 และ interferon (IFN) -inducible protein (IP)-10 ในระดับที่เป็นปกติ จากการวิเคราะห์ทำให้เกิดสมมติ ฐานว่าความบกพร่องในการตอบสนองโดยการหลั่งสาร IL-12 เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดความบกพร่องใน การหลั่งสาร IFN-γ ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความสามารถในการต่อต้านโรคติดเชื้อมาลาเรียในหญิงมีครรภ์ที่มีการ ติดเชื้อ HIV ร่วมด้วย ในการศึกษาวิจัยระดับของสารหลั่งประเภท macrophage migration inhibitory factor (MIF) ในเลือดที่ได้จากผู้หญิงทั้งที่มีและไม่มีการติดเชื้อมาลาเรียและ HIV พบว่าระดับของสารหลั่ง MIF ในเลือดที่ได้จากรกมีระดับที่สูงกว่าระดับของสารหลั่ง MIF ในตัวอย่างเลือดที่ได้จากสายสะดือและเลือดที่เก็บ จากเส้นเลือดที่แขน นอกจากนี้ยังพบว่าในผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อมาลาเรียทั้งที่ร่วมกับ HIV หรือไม่ก็ตามมีระดับ ของสารหลั่ง MIF ในเลือดจากรกเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ยังพบการการตอบสนองโดยการหลั่งสาร MIF ที่สูงมากของเซลล์ IVBMC เมื่อเทียบกับเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันที่ได้จากเส้นเลือดที่แขน (PBMC) และเมื่อทำการตรวจชิ้นเนื้อรกโดยใช้วิธี immunohistochemistry พบว่าเซลล์ที่มีการผลิต MIF ในรูปแบบที่สม่ำเสมอได้แก่ syncytiotrophoblasts (SCT), extravillous trophoblasts, เซลล์ IVB และ amniotic epithelial cells (AEC) MIF จะพบเพียงในบางบริเวณใน cytotrophoblasts, villous stroma และ เซลล์ Hofbauer นอกจากนี้ AEC และ SCT ของรกที่มีเชื้อมาลาเรียจะมีการหลั่ง MIF สูงกว่า ความสามารถในการหลั่งสาร MIF จาก SCT ได้รับการยืนยันจากการตรวจพบการหลั่งสาร MIF จาก human trophoblast cell line (BeWo) เมื่อถูกกระตุ้นด้วยเชื้อมาลาเรีย โดยสรุป ความแตกต่างของพยาธิสภาพในผู้หญิงมีครรภ์ที่ป่วยเป็นมาลาเรียทั้งที่มีและไม่มีการติดเชื้อ HIV ร่วมด้วยอาจเป็นผลมาจากปัจจัยความหลากหลายของ host ควบคู่กับปัจจัยความหลากหลายของเชื้อ มาลาเรียด้วย

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Sansanee Chaiyaroj

Role: Thesis Advisors

Created: 2003

Modified: 2553-02-24

Issued: 2010-01-05

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740438598

CallNumber: TH S948c 2003

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Microbiology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4037878.pdf	5.06 MB	24	2024-10-28 13:03:13

ใช้เวลา

0.245249 วินาที