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Toxoplasma gondii and the protective immune response : effectors of protection following dentritic cell vaccination : pathways activated by T. gondii
No full textToxoplasma gondii, protozoaire à l’origine de la toxoplasmose, cause de nombreux avortements ou malformations fœtales, chez l’homme et l’animal. Aucun vaccin n’étant disponible, le développement d’approches vaccinales efficaces est d’actualité. L’immunisation de souris CBA/J avec des cellules dendritiques pulsées avec de l’extrait de T. gondii induit une réponse immunitaire Th1 spécifique du parasite et une protection significative. La déplétion in vivo des LTCD4+ ou CD8+, suite à un challenge par des kystes de T. gondii, nous a permis de décrire les rôles décisif des LTCD8+ et accessoire des LTCD4+ dans la protection des souris chroniquement infectées. Nous avons également étudié deux voies de signalisation intracellulaires induites par la reconnaissance du toxoplasme. Nous avons décrit le rôle délétère de l’IL-17R dans la réponse inflammatoire chez la souris C57BL/6 ainsi que le caractère essentiel de MyD88 dans la survie et la protection de souris BALB/c infectées chroniquement.Toxoplasma gondii, an obligate intracellular protozoan, is the etiologic agent of toxoplasmosis, responsible for numerous abortions or fetal malformations, both in humans and animals. No vaccine is available so the design of efficient vaccine strategies is a topical question. Immunization of CBA/J mice with T. gondii extract-pulsed dendritic cells induces a parasite-specific Th1 immune response and a significant protection. In vivo depletion of CD4+ or CD8+ T lymphocytes following a challenge with T. gondii cysts, allowed us to establish the main effector role of CD8+ T cells and the secondary role of CD4+ T cells in the protection of mice chronically infected. We next studied two intracellular signaling pathways induced following the parasite recognition. We described a deleterious role of IL-17R in the inflammatory response in C57BL/6 mice and the crucial role of MyD88 in the survival and the protection of BALB/c mice chronically infected with T. gondii
Mucosal nanoparticle vaccine against chronic and congenital toxoplasmosis
No full textLa toxoplasmose est une anthropozoonose cosmopolite due à un protozoaire parasite intracellulaire obligatoire : Toxoplasma gondii. Cette maladie infectieuse est la plus souvent bénigne chez les personnes immunocompétentes mais revêt un caractère de gravité si l’atteinte concerne les femmes enceintes séronégatives ou les personnes immunodéprimées. En plus de cette incidence forte en médecine humaine, la toxoplasmose représente un important problème de santé vétérinaire. A l’heure actuelle, les seuls moyens de lutte contre ce parasite demeurent la chimiothérapie car il n’existe aucune stratégie prophylactique efficace. Le développement d’un vaccin efficace est d’une réelle nécessité et repose sur l’observation qu’une primo-infection par ce parasite confère à l’hôte immunocompétent une réponse immunitaire protectrice efficace à long terme et qui protège lors d’une réinfection et en particulier contre le risque d’une infection congénitale.Toxoplasmosis is a cosmopolitan anthropozoonosis due to the obligate intracellular protozoan parasite Toxoplasma gondii. This infectious disease is most often benign in immunocompetent individuals but is particularly severe for pregnant women or immunocompromised patients. In addition to its significant impact on human medicine, toxoplasmosis is a major veterinary health problem. Currently, the only means to fight this parasite remain chemotherapy because there is no effective prophylactic strategy. The development of an effective vaccine is a real challenge and is based on the observation that a primary infection of immunocompetent hosts induces a effective and long-term protective immune response and protects during reinfection and in particular against the risk of congenital infection
Toxoplasma gondii: qualified to secrete exosomes?
No full textToxoplasma gondii is a protozoan parasite responsible for toxoplasmosis, a worldwide disease that leads to encephalitis in immune-compromised individuals and to congenital toxoplasmosis of infected fetus. In order to design effective vaccine strategy a more comprehensive understanding of the biology of Toxoplasmahost interactions is crucial. T. gondii, as eukaryotic cell, contains an endomembrane network including an endoplasmic reticulum and a single Golgi stack. A Rab5 protein-like, localized to tubovesicular structures adjacent to but distinct from the Golgi, is involved in the parasite cholesterol pathway. T. gondii apicoplast expresses Rab7 late endosomal marker. Moreover, Toxoplasma rhoptries, secretory organelles essential for cell invasion, present certain features of lysosomal secretory pathway. These data suggest that, among all these parasite secretory pathways, one could be dedicated to exosomal secretion. Using TEM, we observed Toxoplasma secretory organelles and detected MVB-like structure containing 65-nm vesicles confirming this hypothesis. We purified by sucrose cushion vesicles from peritoneal fluid of Toxoplasma-infected mice, which displayed biochemical and morphological characteristics of exosomes. Immunostaining with colloidal gold indicated the presence of Toxoplasma-specific proteins and proteomic analysis revealed the presence of exosomal markers (Tsp7, Tsp18, CD82, Rab5 and Rab11) and specific Toxoplasma proteins (SAG, MIC, GRA, GPI, ubiquitin and cyclophilin). These results suggest a novel exosomebased pathway as a mechanism of protein secretion used by T. gondii
Signaling in innate immunity and apicomplexa : role of the adapter protein MyD88 and inflammasome in control of Toxoplasma gondii infection or Cryptosporidium parvum
No full textLes Apicomplexes constituent une vaste famille de parasites protozoaires responsables de nombreuses maladies chez l’Homme et chez les animaux. C’est le cas de Toxoplasma gondii, agent de la toxoplasmose et de Cryptosporidium parvum, responsable de la cryptosporidiose. Ces pathogènes représentent un réel problème de santé publique et vétérinaire. A l’heure actuelle, les seuls moyens de lutte contre ces parasites demeurent la chimiothérapie car il n’existe aucune stratégie prophylactique efficace. L’identification de cibles vaccinales repose sur le décryptage des mécanismes de défense mis en jeux vis-à-vis de ces agents infectieux. Dans le cadre de cette thèse, nos recherches se sont tournées vers l’étude du bras inné de la réponse immunitaire et plus particulièrement vers les voies de signalisation intracellulaires conséquentes de la reconnaissance de ces parasites.No summary availabl
Vaccinal strategy against Neospora caninum : development of relevant animal models and tests of efficiency of the Neo Ncmic1-3KO vaccine candidate
No full textLa néosporose bovine est une maladie infectieuse causée par le parasite protozoaire Neospora caninum dont la principale manifestation clinique est l’avortement. Les moyens de lutte contre la néosporose sont aujourd’hui limités et aucun traitement prophylactique n’est efficace, rendant indispensable le developpement d’un vaccin. Dans le cadre de cette thèse, des modèles de néosporose murine et ovine ont, dans un premier temps, été développés et ont permis de reproduire efficacement l’infection avec des signes cliniques identiques à ceux observés chez l’hôte naturel. Dans un second temps, la souche vaccinale Neo Ncmic1-3 KO (NeoKO) développée par VitamFero a été caractérisée. La souche a démontré une forte atténuation de sa virulence in vivo tout en conservant son pouvoir immunogène lui permettant d’induire des réponses immunitaires cellulaires de type TH1 après injection chez la souris. Enfin, cette souche vaccinale a démontré une efficacité de plus de 80% à prévenir la transmission verticale de N.caninum dans un modèle de néosporose murine congénitale exogène et à prévenir les avortements infectieux (efficacité de 70%) dans un modèle ovin de néosporose exogène.Bovine neosporosis is an infectious disease caused by the protozoan parasite Neospora caninum. The main clinical manifestation is abortion. Means of fighting against neosporosis are limited and no prophylactic treatment is effective. Consequently, the development of a new vaccine is essential. In the first part of this thesis, murine and ovine models of neosporosis have been developed. These animal models reproduce the infection with clinical signs similar to those observed in natural hosts. Secondly, Neo Ncmic1-3 KO (NeoKO) strain developed by VitamFero was characterized. A significant attenuation of virulence was observed in mice retaining immunogenicity and ability to induce a specific Th1 immune response. Finally, this vaccine strain protects from vertical transmission of N.caninum with a rate of 80% in congenital murine model of exogenous neosporosis and protects against infectious abortion of neosporosis with a rate of 80% in ovine model of exogenous neosporosis
Vaccine strategy against toxoplasmosis : parasite antigen targeting to dendritic cells by scFv fragment antibody (single chain antibody fragment)
No full textLa toxoplasmose est un problème majeur de Santé Publique et notamment en médecine humaine. Le développement de vaccins est donc d’une grande priorité. L’efficacité de la stratégie vaccinale contre Toxoplasma gondii dépend de l’induction des réponses immunitaires muqueuse et systémique Th1. Les cellules dendritiques (CDs) ont un rôle essentiel dans l'orchestration de l’immunité innée et l’induction de l’immunité adaptative spécifique à Toxoplasma gondii. Dans cette étude, nous explorons une stratégie de vaccination originale qui consiste en l’administration par voie systémique et muqueuse de protéines de fusion capables de cibler l’antigène de surface SAG1 aux CDs, en utilisant un fragment d'anticorps de type scFv dirigé contre le récepteur d'endocytose DEC205. Nos résultats montrent que le ciblage de SAG1 aux DCs par le fragment scFv via la voie intranasale et sous-cutanée, réduit dramatiquement la charge parasitaire cérébrale par rapport à l’antigène non ciblé et est plus efficace que l’immunisation par la voie intranasale ou la voie sous-cutanée seule. Le ciblage des DCs potentialise la réponse immunitaire vers un profil Th1 par la production d’IFN-γ, d’IL-2, d’IgG2a sériques, tout en favorisant la production IgA muqueuses spécifiques. Parallèlement, nous avons montré qu’il était possible de conférer une reconnaissance par la protéine L à toutes les chaînes légères kappa, ce qui permettra dans l’avenir de purifier plus efficacement les antigènes ciblés par chromatographie d’affinité avec la protéine L.Toxoplasmosis is a major public health problem and the development of a human vaccine is of high priority. Efficient vaccination against Toxoplasma gondii (T. gondii) requires both a mucosal and systemic Th1 immune response. Moreover, dendritic cells (DCs) play a critical role in orchestrating the innate immune functions and driving specific adaptive immunity to T. gondii. In this study, we explore an original vaccination strategy that combines administration via mucosal and systemic routes of fusion proteins able to target the major T. gondii surface antigen SAG1 to DCs using an antibody fragment scFv directed against DEC205 endocytic receptor. Our results show that SAG1 targeting to DCs by scFv via intranasal and subcutaneous administration improved protection against chronic T. gondii infection. A marked reduction in brain parasite burden is observed when compared with the intranasal or the subcutaneous route alone. DC targeting improved both local and systemic humoral and cellular immune responses and potentiated more specifically the Th1 response profile by more efficient production of IFN-γ, IL-2, IgG2a and nasal IgA. In parallel, we found a strategy to confer PpL recognition to all kappa chains. Therefore, affinity chromatography on protein L (PpL) matrix could be used to get easily highly purified targeted proteins
Lotilaner is a potent inhibitor of the novel GABA receptor of body lice Pediculus humanus humanus
No full textDrug resistance in the parasites field, including the cosmopolitan lice (Pediculus humanus), and the prevalence increasing despite the marketing of new therapies are an important challenge for our societies. The major pharmacological targets of insecticides like pyrethrins, malathion, spinosad and ivermectin (also used as nematicide and acaricide) are the ligand gated ion channels present in the nervous system of insects. Currently, targets of these molecules remain largely unknown in body lice. Among those channels receptors, γ-aminobutyric acid gated chloride ion channels (GABACl) are the main synaptic inhibitory receptors in insects, making them pertinent pharmacological targets.
In the present study, we identified and characterized the targets of insecticides in lice to decipher the mode of action of insecticides in Pediculidae. Research in the genomic databases of Pediculus humanus allowed us to identify a GABACl subunit encoded by the Resistance to dieldrin (Rdl) gene. We cloned the corresponding full-length cDNA into a transcription vector and performed in vitro synthesis of the cRNAs, which were injected in the Xenopus oocysts system to reconstitute functional channels. Two-electrode voltage clamp recordings showed that Phh-RDL assemble into a homomeric receptor sensitive to different insecticides like fipronil, picrotoxin and lotilaner, a novel class of ectoparasiticide agent using to treat ticks and fleas of dogs (CredelioTM, Elanco). These results correlated with the efficacy of these drugs on lice in vivo.
In conclusion, we report the functional characterization of the first GABACl of Pediculus humanus humanus. These results contribute to our understanding of the mode of action of insecticide compounds and will allow the development of new therapeutic strategies to control lice infestations
Study of potential adjuvant effect of Neospora caninum glycosylphosphatidylinositols in an antineosporosis nanoparticulate mucosal vaccine strategy
No full textNeospora caninum est un protozoaire responsable de la néosporose. Cette maladie est l'une des principales causes infectieuses d'avortements chez les bovins, entraînant des pertes économiques mondiales importantes. Dans ce contexte, nous avons testé une plateforme vaccinale composée de la totalité des protéines solubles du parasite encapsulées dans des nanoparticules de maltodextrine et de phospholipides permettant une immunisation par voie intra-nasale. Afin de développer un vaccin stérilisant, nous avons étudié le potentiel adjuvant des GPIs du parasite. Dans ce travail, nous avons montré que les GPIs de N. caninum induisent la production de cytokines par les CPA et modulent l’expression des molécules du CMH, avec des différences en fonction de l’origine cellulaire. Ensuite, l’association des GPIs au vaccin nanoparticulaire nous a permis de confirmer l’hypothèse d’un effet adjuvant des GPIs sur les réponses cellulaires in vitro. Enfin, notre vaccin a été testé dans un modèle de néosporose congénitale murine. L’utilisation de GPIs en tant qu’adjuvant a permis de moduler la réponse cellulaire locale placentaire et de réduire la mortalité des souriceaux mais toute la descendance était infectée au même niveau que celles issues de mères contrôles.Neospora caninum is a protozoan responsible for neosporosis. This disease is one of the leading infectious causes of abortions in cattle, leading to significant global economic losses. In this context, we tested a vaccine platform composed of all soluble parasite proteins encapsulated in nanoparticles of maltodextrin and phospholipids allowing intra-nasal immunization. In order to develop a sterilizing vaccine, we studied the adjuvant potential of parasite GPIs. In this work, we have shown that N. caninum GPIs induce cytokine production by APCs and modulate the expression of MHC molecules, with differences depending on cell origin. Then, the association of GPIs with the nanoparticlar vaccine allowed us to confirm the hypothesis of an adjuvant effect of GPIs on cellular responses in vitro. Finally, our vaccine has been tested in a mouse congenital neosporosis model. The use of GPIs as an adjuvant modulated the local placental cell response and reduced infant mortality, but all offspring were infected at the same level as those from control mothers
Extracts of Tectona grandis and Vernonia amygdalina have anti-Toxoplasma and pro-inflammatory properties in vitro
No full textTectona grandis (teak) and Vernonia amygdalina (bitter leaf) are plants used in traditional medicine in West Africa. In this study, we tested ethanolic and hydro-ethanolic extracts of bark and leaves of T. grandis and ethanolic extract of leaves of V. amygdalina for their inhibitory effect on Toxoplasma gondii, a protozoan parasite responsible for toxoplasmosis. Ethanolic extract of V. amygdalina leaves had proportional contents of phenols, tannins, flavonoids, and polysaccharides. This extract presented the highest efficacy against T. gondii, the lowest cytotoxicity to mammalian cells, but moderate anti-oxidant activity compared to other plant extracts. Ethanolic extract of T. grandis bark also had elevated anti-T. gondii activity, low cytotoxicity on mammalian cells, and one of the highest anti-oxidant activities. However, the phytochemical content of this extract was not very different from the hydro-ethanolic extract, which had no anti-T. gondii activity. In addition, ethanolic extract of V. amygdalina leaves, but not of T. grandis bark, significantly increased the production of TNF-α and NO by antigen-presenting cells. Both extracts had the tendency to decrease expression of major histocompatibility complex molecules at the surface of antigen-presenting cells, while they did not modulate the percentage of apoptotic cells. A study of signalling pathways would help to determine the mechanisms of action of these plant extracts
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