Interaction of Biomphalaria cells in primary cultures with Schistosoma mansoni sporocysts

Abstract INTRODUCTION: Biomphalaria snails may display varying levels of susceptibility to Schistosoma mansoni infection. We have been developing an in vitro model to study the interaction between the snail and the parasite, using tissue-derived cell cultures from Biomphalaria. METHODS: The digestive gland- and kidney-derived cells from primary cultures of resistant (B. tenagophila Taim) and susceptible (B. tenagophila HM and B. glabrata BH) strains of Biomphalaria were exposed to S. mansoni sporocysts. RESULTS: S. mansoni sporocysts were surrounded and encapsulated exclusively by cells derived from the digestive gland (DG) of B. tenagophila Taim. The process was followed by a marked decrease in the number of free sporocysts in the culture medium. The morphological characteristics of DG-derived cells in culture have been described. CONCLUSIONS: Cells derived from DG (but not SK) primary cultures of B. tenagophila Taim may participate in S. mansoni sporocyst control.

Cultura de células de tecidos de Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835) e Biomphalaria glabrata (Say, 1918) como ferramenta no estudo das interações entre hospedeiro invertebrado e Schistosoma mansoni (Sambom, 1907)

A esquistossomose mansoni é uma doença endêmica no Brasil, causada pelo trematódeo digeneico Schistosoma mansoni. Em seu ciclo de vida, o parasito tem uma passagem obrigatória por caramujos do gênero Biomphalaria, hospedeiros invertebrados que ocupam papel central no processo de transmissão da doença. O estudo da interação entre parasito-hospedeiro invertebrado vem se desenvolvendo ao longo dos anos, entretanto sem solucionar a carência de modelos in vitro que simulem a infecção. As células Bge, modelo estabelecido para se estudar a interação, não estão mais disponíveis nos bancos de células comerciais, restando apenas modelos celulares de curta duração. Com o objetivo de explorar novas ferramentas no estudo das interações parasito-hospedeiro invertebrado em esquistossomose, realizamos o presente estudo que estabeleceu, caracterizou e explorou a funcionalidade de culturas celulares primárias de espécimes adultos de Biomphalaria como modelos na interação in vitro com esporocistos de S. mansoni. Foram utilizadas duas espécies de caramujos, Biomphalaria glabrata, como modelo susceptível à infecção por S. mansoni, e Biomphalaria tenagophila Taim, como modelo de resistência absoluta à infecção por este mesmo parasito. Baseados em características ultraestruturais das células em culturas primárias derivadas de diversos tecidos, selecionamos as células derivadas da glândula digestiva e do tubo renal sacular para os ensaios de interação com o parasito

As culturas celulares derivadas da glândula digestiva de B. tenagophila Taim foram capazes de matar, in vitro, esporocistos primários de S. mansoni. As culturas primárias derivadas do tubo renal sacular dessa mesma linhagem, e as culturas homólogas de B. glabrata, dos dois tecidos, não apresentaram esta atividade letal em ensaios in vitro. Para acompanhamento de possíveis alterações moleculares nas culturas celulares após interação com o parasito, utilizamos a expressão do transcrito aif, estimulador da atividade e proliferação de hemócitos, como indicador. Após a interação, a expressão de aif foi aumentada, somente nas células derivadas da glândula digestiva de B. tenagophila Taim, corroborando os resultados anteriores

A análise ultraestrutural das células das culturas testadas mostrou que, dentre as células derivadas da glândula digestiva, há um perfil de hemócitos tipo-granulócitos diferentes dos hemócitos tipo-granulócitos circulantes. O perfil ultraestrutural de células derivadas do tubo renal sacular apresentaram semelhança com o obtido, anteriormente, para células do órgão produtor de hemócitos (APO). No entanto, os testes de atividade sugerem que, apesar das semelhanças, tratam-se de culturas distintas. Para a obtenção de modelos não senescentes, foi realizada a tentativa de imortalização das culturas de células derivadas do tubo renal sacular de B. tenagophila Taim, através da introdução do gene da telomerase transcriptase reversa. Entretanto as tentativas de imortalização dos modelos analisados foram ineficazes, com dificuldades na obtenção de culturas livres de contaminantes biológicos e ausência de proliferação celular. O presente trabalho mostra, pela primeira vez, a ação letal de hemócitos presentes na glândula digestiva de caramujos B. tenagophila linhagem Taim contra esporocistos de S. mansoni. A prioridade para continuação da linha de pesquisas aponta para novas tentativas de imortalização visando a obtenção de uma nova ferramenta para o estudo da interação Biomphalaria/S. mansoni

Cultivo primário e caracterização de células derivadas de diferentes tecidos de Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835) / Primary culture and characterization of cells derived from different tissues of Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835)

Schistosoma mansoni, agente etiológico causador da esquistossomose no Brasil, necessita de passagem obrigatória em moluscos do gênero Biomphalaria como hospedeiros intermedíarios, para fechamento do ciclo da doença. Os mecanismos envolvidos na relação parasito-hospedeiro ainda não foram completamente elucidados e culturas celulares tem-se mostrado úteis para responder questões específicas. Dessa forma, nosso estudo teve como objetivo o estabelecimento de culturas celulares de diferentes tecidos de Biomphalaria tenagophila Taim, linhagem completamente resistente ao S. mansoni. Todos os tecidos selecionados estão suposta ou comprovadamente envolvidos no sistema interno de defesa desses moluscos. As culturas foram mantidas em dois meios distintos e a viabilidade celular foi avaliada nos dois casos. As células cultivadas foram caracterizadas através de microscopia óptica invertida e microscopia eletrônica de transmissão e varredura. Foram obtidas, com sucesso, culturas celulares em dez dos doze tecidos dissecados a partir da B. tenagophila. Sob microscopia ótica, a maioria das células apresentou formato esférico, sem aderência, sem pseudópodes ou filapódios. Através da microscopia eletrônica de transmissão identificamos dez subtipos celulares na cultura do manto e quinze na cultura de porção sacular e tubular do túbulo renal. Nas culturas de glândula digestiva e piloro identificamos seis tipos celulares, além de cinco originadas de glândulas nidamental e prostática, quatro de ovotesti e papo, e três de glândula de albúmen. Em quatro dessas culturas (manto, ovotesti, porção renal e sacular) analisamos a complexidade celular e o perfil de açúcares de membrana através de citometria de fluxo com conjugados lectina-Alexa Fluor 488, em busca de marcadores específicos para tipos celulares. Com exceção de WGA (wheat germ agglutinin), que se ligou a todos os tipos celulares estudados, todas as outras lectinas podem ser consideradas potenciais marcadores de tipos celulares. Estudos mais detalhados estão em andamento visando a seleção das lectinas mais adequadas como marcadores de tipos celulares nesse modelo experimental de culturas celulares de Biomphalaria.

Cultivo primário e caracterização de células derivadas de diferentes tecidos de Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835)

Schistosoma mansoni, agente etiológico causador da esquistossomose no Brasil, necessita de passagem obrigatória em moluscos do gênero Biomphalaria como hospedeiros intermedíarios, para fechamento do ciclo da doença. Os mecanismos envolvidos na relação parasito-hospedeiro ainda não foram completamente elucidados e culturas celulares tem-se mostrado úteis para responder questões específicas. Dessa forma, nosso estudo teve como objetivo o estabelecimento de culturas celulares de diferentes tecidos de Biomphalaria tenagophila Taim, linhagem completamente resistente ao S. mansoni. Todos os tecidos selecionados estão suposta ou comprovadamente envolvidos no sistema interno de defesa desses moluscos. As culturas foram mantidas em dois meios distintos e a viabilidade celular foi avaliada nos dois casos. As células cultivadas foram caracterizadas através de microscopia óptica invertida e microscopia eletrônica de transmissão e varredura

Foram obtidas, com sucesso, culturas celulares em dez dos doze tecidos dissecados a partir da B. tenagophila. Sob microscopia ótica, a maioria das células apresentou formato esférico, sem aderência, sem pseudópodes ou filapódios. Através da microscopia eletrônica de transmissão identificamos dez subtipos celulares na cultura do manto e quinze na cultura de porção sacular e tubular do túbulo renal. Nas culturas de glândula digestiva e piloro identificamos seis tipos celulares, além de cinco originadas de glândulas nidamental e prostática, quatro de ovotesti e papo, e três de glândula de albúmen. Em quatro dessas culturas (manto, ovotesti, porção renal e sacular) analisamos a complexidade celular e o perfil de açúcares de membrana através de citometria de fluxo com conjugados lectina-Alexa Fluor 488, em busca de marcadores específicos para tipos celulares. Com exceção de WGA (wheat germ agglutinin), que se ligou a todos os tipos celulares estudados, todas as outras lectinas podem ser consideradas potenciais marcadores de tipos celulares

Estudos mais detalhados estão em andamento visando a seleção das lectinas mais adequadas como marcadores de tipos celulares nesse modelo experimental de culturas celulares de Biomphalaria