A contribution to the pathobiology of Biomphalaria glabrata hemocytes

This study attempts to investigate the relationship between the hemocytes in the two compartments: circulating peripheral lymph and the connective tissues. The hemocytes are compared with the vertebrate macrophages and constitute the principal line of defense against external aggression. The hemocytes were counted in circulating hemolymph and their phagocytic capability was evaluated in Schistosoma mansoni-infected Biomphalaria glabrata and the results were compared with those obtained from normal intact control snails. Although the number of circulating hemocytes revealed a mild increase in snails at the 6th week of infection, the overall findings were similar and pointed out that the cells in the two compartments are not functionally connected. However, the hemocytes found within the connective tissues of infected snails showed definite ultrastructural differences in the number and disposition of cytoplasmic prolongations and organelles in comparison with the hemocytes from non-infected snails. Histochemically, the staining for acid phosphatase activity served as a marker to hemocytes, sometimes being found in extracellular material at the foci of parasite-hemocyte interactions.

Hemócitos de Biomphalaria glabrata (Say, 1818) na interação com Schistosoma Mansoni Sambon, 1907 / Hemocytes of Biomphalaria glabrata (Say, 1818) in interaction with Schistosoma Mansoni Sambon, 1907

Os hemócitos são células móveis, fagocíticas e secretoras, que têm sido comparados aos macrófagos dos vertebrados. Durante a infecção da B. glabrata pelo S. mansoni o comportamento dos hemócitos teciduais é fundamental para determinar a evolução da interação hospedeiro-parasito. Correlacionar o número e o grau de atividade dos hemócitos periféricos, com a quantidade e o tipo de reação histológica presente em B. glabrata submetida à infecção pelo S. mansoni. Analisar alguns aspectos histológicos, ultraestruturais e histoquímicos dos hemócitos em condições normais e durante a infecção. Exemplares de B. glabrata foram submetidos às análises histológicas (coloração pela hematoxilina/eosina, sírius-vermelho, ácido periódico de Schiff), ultraestruturais, histoquímicas (fosfatase ácida, succinodesidrogenase) e a avaliação da capacidade fagocítica (incorporação do zimozan A). Os achados não revelaram modificações significativas no número ou no grau de atividade (capacidade fagocítica) dos hemócitos circulantes, nem na relação granulócitos/hialinócitos, quando comparados aos controles intactos ou após serem submetidos à radiação ionizante. Os dados ultraestruturais revelaram evidências de alterações induzidas pela infecção. Os métodos histoquímicos mostraram que os hemócitos, além de conterem enzimas hidrolíticas que refletem seu estado de ativação, também liberam aparentemente tais enzimas ao seu redor. As reações de defesa em B. glabrata contra o S. mansoni são formadas por células com características similares aos macrófagos dos mamíferos. Não há correlação positiva entre os hemócitos periféricos, quanto à sua concentração e seus sinais de ativação e os tipos e graus de reações teciduais formadas em torno dos esporocistos e cercárias.

Extra-cellular matrix changes in Schistosoma mansoni-infected Biomphalaria glabrata

Reactivity of snails against parasites exhibits a primitive focal reaction, with encapsulation, phagocytosis and destruction of parasite larvae by macrophage-like cells - the hemocytes. This reaction mimics granulomatous inflammation seen in higher animals. However, different from the latter, little is known about the participation of extra-cellular matrix in such snail defense reactions. Normal and Schistosoma mansoni-infected Biomphalaria glabrata of different strains were submitted to cytological, histological, ultrastructural and biochemical methods in order to investigate the behavior of extra-cellular tissues at the site of anti-parasite reactions. In spite of the presence of two cell-types in peripheral hemolymph, only one cell-type was present at the sites of tissue reactions. Although pre-existent collagen and elastic fibers and microfibrils sometimes appeared slightly compressed around focal reactions, no evidences of duplication, synthesis or deposition of connective-tissue extra-cellular components were observed within or around the zones of reactive cell accumulations. Thus, tissue reactions against S. mansoni in the snail B. glabrata appeared exclusively dependent on one specific population of hemocytes

Comportamento dos hemócitos e da matriz extracelular de Biomphalaria glabrata com diferentes graus de resistência ao Schistosoma mansoni: (Estudo ultraestrutural) / Behavior of hemocytes and extracellular matrix of Biomphalaria glabrata with different degrees of resistance to Schistosoma mansoni (Ultrastructural study)

O sistema interno de defesa dos moluscos é baseado sobretudo no encapsulamento, fagocitose e destruição das formas invasoras pelos hemócitos. Estudos realizados com o auxílio de técnicas de microscopia eletrônica permitiram elucidar as principais características ultraestruturais destas células e das cápsulas ou complexos encapsulantes por elas formados. Entretanto, as modificações que os hemócitos exibem em animais com diferentes gràus de susceptibilidade ao S. mansoni, o comportamento da matriz extracelular nos complexos encapsulantes e a formação de granulomas ainda não foram suficientemente explorados. [MATERIAIS E MÉTODOS]: Exemplares de B. glabrata provenientes de regiões geográficas distintas foram submetidos às análises histológicas (coloração pela hematoxilina/eosina, sírius-vermelho, orceína e Weigert), ultraestruturais e bioquímicas (técnica de hidroxiprolina). [RESULTADOS]: Os achados confirmam que somente um tipo celular (hemócito fagocitico) está presente nas reações celulares. Os elementos da matriz extracelular pesquisados não mostraram participação no interior ou na periferia das reações celulares hemocitárias. [CONCLUSÃO]: As reações teciduais de defesa em B. glabrata contra o S. mansoni são exclusivamente celulares não estando associadas á sintese e deposição de elementos da matriz extracelular.