Published October 26, 2017 | Version v1
Publication Open

Toxoplasma gondii serine-protease inhibitor-1: A new adjuvant candidate for asthma therapy

Description

Serine-proteases are important players in the pathogenesis of asthma, promoting inflammation and tissue remodeling. It's also known that many serine protease inhibitors display immunomodulatory properties. TgPI-1 is a Toxoplasma gondii protein that exhibits broad spectrum inhibitory activity against serine proteases. In view of the increased prevalence of atopic disorders and the need to develop new treatment strategies we sought to investigate the potential of TgPI-1 for treating respiratory allergies. For this purpose, we developed a therapeutic experimental model. BALB/c mice were rendered allergic by intraperitoneal ovalbumin-alum sensitization and airway-challenged. Once the asthmatic phenotype was achieved, mice were intranasally treated with rTgPI-1 alone or with a mixture of rTgPI-1 and ovalbumin (OVA). A week later mice were given a secondary aerosol challenge. Treatment with rTgPI-1 alone or co-administered with OVA diminished bronchoalveolar eosinophilia, mucus production and peribronchial lung infiltration. This effect was accompanied by a lung resistance reduction of 26.3% and 50.3% respectively. Both treatments resulted in the production of lower levels of IL-4, IL-5, IFN-γ and regulatory IL-10 by thoracic lymph node cells stimulated with OVA. Interestingly, significant decreases in OVA specific IgE and T cell proliferation, and increases in FoxP3+ T cells at local and systemic levels were only detected when the inhibitor was administered along with OVA. These results show that both rTgPI-1 treatments reduced asthma hallmarks. However, co-administration of the inhibitor with the allergen was more effective. Hence, rTgPI-1 emerges as a novel adjuvant candidate for asthma treatment.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعتبر بروتياز السيرين من العوامل المهمة في التسبب في الربو، مما يعزز الالتهاب وإعادة تشكيل الأنسجة. من المعروف أيضًا أن العديد من مثبطات بروتياز السيرين تظهر خصائص التعديل المناعي. TgPI -1 هو بروتين غوندي المقوسات الذي يُظهر نشاطًا مثبطًا واسع الطيف ضد بروتياز السيرين. في ضوء زيادة انتشار الاضطرابات التأتبية والحاجة إلى تطوير استراتيجيات علاجية جديدة، سعينا إلى التحقيق في إمكانات TgPI -1 لعلاج الحساسية التنفسية. لهذا الغرض، قمنا بتطوير نموذج تجريبي علاجي. أصبحت فئران BALB/c حساسة بسبب حساسية الألبومين البيضاوي داخل الصفاق وتحدي مجرى الهواء. بمجرد تحقيق النمط الظاهري للربو، تمت معالجة الفئران عن طريق الأنف باستخدام rTgPI -1 وحده أو بمزيج من rTgPI -1 والألبومين البيضاوي (OVA). بعد أسبوع، أُعطيت الفئران تحديًا ثانويًا للهباء الجوي. العلاج باستخدام rTgPI -1 وحده أو بالتزامن مع تقلص الحمضات القصبية السنخية، وإنتاج المخاط وتسلل الرئة حول القصبات. رافق هذا التأثير انخفاض في مقاومة الرئة بنسبة 26.3 ٪ و 50.3 ٪ على التوالي. أدى كلا العلاجين إلى إنتاج مستويات أقل من IL -4 و IL -5 و IFN - γ و IL -10 التنظيمي بواسطة خلايا العقدة الليمفاوية الصدرية المحفزة بالبويضات. ومن المثير للاهتمام، أن الانخفاضات الكبيرة في تكاثر خلايا الغلوبولين المناعي E والخلايا التائية الخاصة بالبويضات، والزيادات في خلايا FoxP3 + T على المستويات المحلية والجهازية لم يتم اكتشافها إلا عندما تم إعطاء المثبط مع البويضات. تظهر هذه النتائج أن كلا من علاجي rTgPI -1 قللا من علامات الربو. ومع ذلك، كان التناول المشترك للمثبط مع مسببات الحساسية أكثر فعالية. وبالتالي، يظهر rTgPI -1 كمرشح مساعد جديد لعلاج الربو.

Translated Description (French)

Les sérine-protéases sont des acteurs importants dans la pathogenèse de l'asthme, favorisant l'inflammation et le remodelage tissulaire. Il est également connu que de nombreux inhibiteurs de la sérine protéase présentent des propriétés immunomodulatrices. TgPI-1 est une protéine Toxoplasma gondii qui présente une activité inhibitrice à large spectre contre les sérine protéases. Compte tenu de la prévalence accrue des troubles atopiques et de la nécessité de développer de nouvelles stratégies de traitement, nous avons cherché à étudier le potentiel de TgPI-1 pour le traitement des allergies respiratoires. Pour cela, nous avons développé un modèle expérimental thérapeutique. Les souris BALB/c ont été rendues allergiques par une sensibilisation intrapéritonéale à l'ovalbumine-alun et par une déficience des voies respiratoires. Une fois le phénotype asthmatique atteint, les souris ont été traitées par voie intranasale avec rTgPI-1 seul ou avec un mélange de rTgPI-1 et d'ovalbumine (OVULES). Une semaine plus tard, les souris ont été soumises à un test d'aérosol secondaire. Le traitement par rTgPI-1 seul ou co-administré avec des OVULES a diminué l'éosinophilie bronchoalvéolaire, la production de mucus et l'infiltration pulmonaire péribronchique. Cet effet s'est accompagné d'une réduction de la résistance pulmonaire de 26,3 % et 50,3 % respectivement. Les deux traitements ont entraîné la production de niveaux inférieurs d'IL-4, d'IL-5, d'IFN-γ et d'IL-10 régulatrice par les cellules des ganglions lymphatiques thoraciques stimulées par les OVULES. Fait intéressant, des diminutions significatives de la prolifération des IgE et des lymphocytes T spécifiques aux OVULES et des augmentations des lymphocytes T FoxP3+ aux niveaux local et systémique n'ont été détectées que lorsque l'inhibiteur a été administré avec les OVULES. Ces résultats montrent que les deux traitements par rTgPI-1 réduisaient les caractéristiques de l'asthme. Cependant, la co-administration de l'inhibiteur avec l'allergène était plus efficace. Par conséquent, rTgPI-1 apparaît comme un nouveau candidat adjuvant pour le traitement de l'asthme.

Translated Description (Spanish)

Las serina-proteasas son actores importantes en la patogénesis del asma, promoviendo la inflamación y la remodelación tisular. También se sabe que muchos inhibidores de la serina proteasa muestran propiedades inmunomoduladoras. TgPI-1 es una proteína de Toxoplasma gondii que presenta una actividad inhibidora de amplio espectro contra las serina proteasas. En vista del aumento de la prevalencia de trastornos atópicos y la necesidad de desarrollar nuevas estrategias de tratamiento, buscamos investigar el potencial de TgPI-1 para tratar las alergias respiratorias. Para ello, desarrollamos un modelo experimental terapéutico. Los ratones BALB/c se volvieron alérgicos mediante sensibilización intraperitoneal con ovoalbúmina-alúmina y se expusieron a las vías respiratorias. Una vez que se logró el fenotipo asmático, los ratones se trataron por vía intranasal con rTgPI-1 solo o con una mezcla de rTgPI-1 y OVOALBÚMINA (OVA). Una semana más tarde, los ratones recibieron una exposición secundaria a aerosol. El tratamiento con rTgPI-1 solo o coadministrado con OVA disminuyó la eosinofilia broncoalveolar, la producción de moco y la infiltración pulmonar peribronquial. Este efecto se acompañó de una reducción de la resistencia pulmonar del 26,3% y 50,3% respectivamente. Ambos tratamientos dieron como resultado la producción de niveles más bajos de IL-4, IL-5, IFN-γ e IL-10 reguladora por parte de las células de los ganglios linfáticos torácicos estimuladas con OVA. Curiosamente, las disminuciones significativas en la IgE específica de OVA y la proliferación de células T, y los aumentos en las células T FoxP3+ a nivel local y sistémico solo se detectaron cuando el inhibidor se administró junto con OVA. Estos resultados muestran que ambos tratamientos con rTgPI-1 redujeron las características distintivas del asma. Sin embargo, la coadministración del inhibidor con el alérgeno fue más eficaz. Por lo tanto, rTgPI-1 surge como un nuevo candidato adyuvante para el tratamiento del asma.

Files

journal.pone.0187002&type=printable.pdf

Files (5.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8d8373a3e96f00c7d6ae9e60cb8de3f3
5.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التوكسوبلازما جوندي مثبط سيرين- بروتياز-1: مرشح مساعد جديد لعلاج الربو
Translated title (French)
Inhibiteur-1 de la sérine-protéase de Toxoplasma gondii : un nouveau candidat adjuvant pour le traitement de l'asthme
Translated title (Spanish)
Inhibidor de la serina proteasa-1 de Toxoplasma gondii: un nuevo candidato adyuvante para la terapia del asma

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2767177368
DOI
10.1371/journal.pone.0187002

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1510730676
  • https://openalex.org/W1526272313
  • https://openalex.org/W1630395839
  • https://openalex.org/W1789167748
  • https://openalex.org/W1856138154
  • https://openalex.org/W1897515452
  • https://openalex.org/W1977056120
  • https://openalex.org/W1979271277
  • https://openalex.org/W1983518744
  • https://openalex.org/W1986034298
  • https://openalex.org/W1986176487
  • https://openalex.org/W1993916792
  • https://openalex.org/W1994142025
  • https://openalex.org/W1997103341
  • https://openalex.org/W1997668212
  • https://openalex.org/W2004868312
  • https://openalex.org/W2013105339
  • https://openalex.org/W2017933691
  • https://openalex.org/W2020687441
  • https://openalex.org/W2021146733
  • https://openalex.org/W2021364485
  • https://openalex.org/W2024249553
  • https://openalex.org/W2030152720
  • https://openalex.org/W2033030635
  • https://openalex.org/W2038235694
  • https://openalex.org/W2042862935
  • https://openalex.org/W2044999271
  • https://openalex.org/W2047466615
  • https://openalex.org/W2051683789
  • https://openalex.org/W2059213228
  • https://openalex.org/W2068273967
  • https://openalex.org/W2074186133
  • https://openalex.org/W2081677542
  • https://openalex.org/W2098377067
  • https://openalex.org/W2099524467
  • https://openalex.org/W2104992254
  • https://openalex.org/W2107074680
  • https://openalex.org/W2119241961
  • https://openalex.org/W2133896129
  • https://openalex.org/W2150562142
  • https://openalex.org/W2152478355
  • https://openalex.org/W2159890795
  • https://openalex.org/W2169368809
  • https://openalex.org/W2170786937
  • https://openalex.org/W2185556967
  • https://openalex.org/W2201681508
  • https://openalex.org/W2206572462
  • https://openalex.org/W2258095223