Published November 6, 2021 | Version v1
Publication Open

Effect of mast cell stabilization on angiogenesis in primary and secondary experimental Trichinella spiralis infection

Creators

  • 1. Fayoum University
  • 2. Cairo University
  • 3. National Water Research Center

Description

Abstract Background Mast cells are known to affect the primary and secondary immune responses against parasites, and this effect is partially mediated through the release of pro-angiogenic mediators. The aim of this study was to explore the effect of the mast cell stabilizer (MCS), ketotifen, with and without albendazole, an anti-parasitic prescription medicine, on the inflammatory response against Trichinella spiralis , with the overall aim to investigate its effect on angiogenesis accompanying nurse cell formation. Methods The effect of ketotifen and albendazole was explored in eight groups of female BALB/c mice. Four groups were sensitized with a small dose of T. spiralis larvae. The drug regimen was then applied to both sensitized (challenged) and non-sensitized mice. The parasite load was assessed by histopathological examination of the small intestine and muscle tissue, and angiogenesis was assessed by immunohistochemistry to determine the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF). Results Sensitized mice showed a significantly lower parasite load and a more pronounced inflammatory response than mice receiving a single infective dose of T. spiralis larvae. All treated groups showed a significant reduction in parasite count compared to the control groups (groups IAa and IBa), reaching approximately an 98.8% reduction in adult parasite count in the sensitized group treated with albendazole (groups IIAb and IIBb). MCS significantly decreased the parasite count during both the intestinal or muscular phases, reduced tissue inflammation, and decreased local VEGF expression, both in the non-sensitized and sensitized groups. Conclusion Sensitization with a low dose of T. spiralis larvae was found to confer a partial protective immunity against re-infection and to positively affect the study outcomes, thus underlining the importance of vaccination, but after extensive studies. The anti-angiogenic effect of MCS protects against larval encystation during the muscle phase. The anti-angiogenic potential of albendazole suggests that the action of this anti-helminthic during trichinellosis is not confined to structural damage to the parasite cuticle but includes an effect on host immunopathological response. Graphical Abstract

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

Translated Description (Arabic)

من المعروف أن الخلايا البدينة تؤثر على الاستجابات المناعية الأولية والثانوية ضد الطفيليات، ويتم التوسط في هذا التأثير جزئيًا من خلال إطلاق الوسطاء المؤيدين لتولد الأوعية الدموية. كان الهدف من هذه الدراسة هو استكشاف تأثير مثبت الخلايا البدينة (MCS)، الكيتوتيفين، مع وبدون ألبيندازول، وهو دواء وصفة طبية مضاد للطفيليات، على الاستجابة الالتهابية ضد Trichinella spiralis ، مع الهدف العام للتحقيق في تأثيره على تولد الأوعية الدموية المصاحب لتشكيل الخلايا الممرضة. تم استكشاف تأثير الكيتوتيفين والألبندازول في ثماني مجموعات من فئران BALB/c الإناث. تم توعية أربع مجموعات بجرعة صغيرة من يرقات T. spiralis. ثم تم تطبيق نظام الدواء على كل من الفئران الحساسة (الصعبة) وغير الحساسة. تم تقييم الحمل الطفيلي من خلال الفحص النسيجي المرضي للأمعاء الدقيقة والأنسجة العضلية، وتم تقييم تولد الأوعية الدموية من خلال الكيمياء النسيجية المناعية لتحديد التعبير عن عامل النمو البطاني الوعائي (VEGF). أظهرت الفئران الحساسة حمولة طفيليات أقل بكثير واستجابة التهابية أكثر وضوحًا من الفئران التي تتلقى جرعة معدية واحدة من يرقات T. spiralis. أظهرت جميع المجموعات المعالجة انخفاضًا كبيرًا في عدد الطفيليات مقارنة بالمجموعات الضابطة (المجموعتان IAa و IBa)، حيث وصلت إلى انخفاض بنسبة 98.8 ٪ تقريبًا في عدد الطفيليات البالغة في المجموعة الحساسة التي عولجت بالألبيندازول (المجموعتان IIAb و IIBb). قلل MCS بشكل كبير من عدد الطفيليات خلال كل من المراحل المعوية أو العضلية، وقلل من التهاب الأنسجة، وانخفض تعبير VEGF الموضعي، سواء في المجموعات غير الحساسة أو الحساسة. تم العثور على أن التحسس بجرعة منخفضة من يرقات T. spiralis يمنح مناعة وقائية جزئية ضد إعادة العدوى ويؤثر بشكل إيجابي على نتائج الدراسة، مما يؤكد على أهمية التطعيم، ولكن بعد دراسات مستفيضة. يحمي التأثير المضاد لتولد الأوعية الدموية لـ MCS من تكيس اليرقات أثناء مرحلة العضلات. تشير الإمكانات المضادة لتولد الأوعية الدموية من ألبيندازول إلى أن عمل هذا المضاد للديدان الطفيلية أثناء داء الشعيرات لا يقتصر على الضرر الهيكلي للبشرة الطفيلية ولكنه يتضمن تأثيرًا على الاستجابة المناعية للمضيف. الملخص الرسومي

Translated Description (French)

Résumé Contexte Les mastocytes sont connus pour affecter les réponses immunitaires primaires et secondaires contre les parasites, et cet effet est partiellement médié par la libération de médiateurs pro-angiogéniques. L'objectif de cette étude était d'explorer l'effet du stabilisateur des mastocytes (MCS), le kétotifène, avec et sans albendazole, un médicament d'ordonnance antiparasitaire, sur la réponse inflammatoire contre Trichinella spiralis , dans le but global d'étudier son effet sur l'angiogenèse accompagnant la formation des cellules infirmières. Méthodes L'effet du kétotifène et de l'albendazole a été exploré dans huit groupes de souris femelles BALB/c. Quatre groupes ont été sensibilisés avec une petite dose de larves de T. spiralis. Le schéma thérapeutique a ensuite été appliqué à la fois à des souris sensibilisées (mises au défi) et à des souris non sensibilisées. La charge parasitaire a été évaluée par examen histopathologique de l'intestin grêle et du tissu musculaire, et l'angiogenèse a été évaluée par immunohistochimie pour déterminer l'expression du facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF). Résultats Les souris sensibilisées ont montré une charge parasitaire significativement plus faible et une réponse inflammatoire plus prononcée que les souris recevant une seule dose infectieuse de larves de T. spiralis. Tous les groupes traités ont montré une réduction significative du nombre de parasites par rapport aux groupes témoins (groupes IAa et IBa), atteignant environ une réduction de 98,8 % du nombre de parasites adultes dans le groupe sensibilisé traité par l'albendazole (groupes IIAb et IIBb). Le MCS a significativement diminué le nombre de parasites pendant les phases intestinales ou musculaires, réduit l'inflammation des tissus et diminué l'expression locale du VEGF, à la fois dans les groupes non sensibilisés et sensibilisés. Conclusion La sensibilisation avec une faible dose de larves de T. spiralis a conféré une immunité protectrice partielle contre la réinfection et a eu un effet positif sur les résultats de l'étude, soulignant ainsi l'importance de la vaccination, mais après des études approfondies. L'effet anti-angiogénique du MCS protège contre l'encystation larvaire pendant la phase musculaire. Le potentiel anti-angiogénique de l'albendazole suggère que l'action de cet anti-helminthique pendant la trichinellose ne se limite pas à des dommages structurels à la cuticule du parasite, mais comprend un effet sur la réponse immunopathologique de l'hôte. Résumé graphique

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes Se sabe que los mastocitos afectan las respuestas inmunitarias primarias y secundarias contra los parásitos, y este efecto está parcialmente mediado por la liberación de mediadores proangiogénicos. El objetivo de este estudio fue explorar el efecto del estabilizador de mastocitos (MCS), ketotifeno, con y sin albendazol, un medicamento recetado antiparasitario, sobre la respuesta inflamatoria contra Trichinella spiralis , con el objetivo general de investigar su efecto sobre la angiogénesis que acompaña a la formación de células de enfermería. Métodos Se exploró el efecto del ketotifeno y el albendazol en ocho grupos de ratones BALB/c hembra. Cuatro grupos fueron sensibilizados con una pequeña dosis de larvas de T. spiralis. A continuación, se aplicó el régimen farmacológico a ratones sensibilizados (expuestos) y no sensibilizados. La carga parasitaria se evaluó mediante el examen histopatológico del intestino delgado y el tejido muscular, y la angiogénesis se evaluó mediante inmunohistoquímica para determinar la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). Resultados Los ratones sensibilizados mostraron una carga parasitaria significativamente menor y una respuesta inflamatoria más pronunciada que los ratones que recibieron una sola dosis infecciosa de larvas de T. spiralis. Todos los grupos tratados mostraron una reducción significativa en el recuento de parásitos en comparación con los grupos de control (grupos IAa e IBa), alcanzando aproximadamente una reducción del 98,8% en el recuento de parásitos adultos en el grupo sensibilizado tratado con albendazol (grupos IIAb e IIBb). La SQM disminuyó significativamente el recuento de parásitos durante las fases intestinal o muscular, redujo la inflamación tisular y disminuyó la expresión local de VEGF, tanto en los grupos no sensibilizados como en los sensibilizados. Conclusión Se encontró que la sensibilización con una dosis baja de larvas de T. spiralis confiere una inmunidad protectora parcial contra la reinfección y afecta positivamente los resultados del estudio, lo que subraya la importancia de la vacunación, pero después de estudios extensos. El efecto antiangiogénico de MCS protege contra la enquistación larvaria durante la fase muscular. El potencial antiangiogénico del albendazol sugiere que la acción de este antihelmíntico durante la triquinelosis no se limita al daño estructural de la cutícula del parásito, sino que incluye un efecto sobre la respuesta inmunopatológica del huésped.

Files

s13071-021-05075-9.pdf

Files (2.9 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
md5:0509c495c311a8d9246f5a63be4e6738
2.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير تثبيت الخلايا البدينة على تولد الأوعية الدموية في عدوى الشعيرات الحلزونية التجريبية الأولية والثانوية
Translated title (French)
Effet de la stabilisation des mastocytes sur l'angiogenèse dans l'infection expérimentale primaire et secondaire à Trichinella spiralis
Translated title (Spanish)
Efecto de la estabilización de los mastocitos en la angiogénesis en la infección experimental primaria y secundaria por Trichinella spiralis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3211386007
DOI
10.1186/s13071-021-05075-9

Is supplement to
https://openalex.org/W4235644442 (Other)
https://openalex.org/W2498466075 (Other)
https://openalex.org/W2473953213 (Other)
https://openalex.org/W2440975769 (Other)
https://openalex.org/W2417102881 (Other)
https://openalex.org/W2411376969 (Other)
https://openalex.org/W2408967387 (Other)
https://openalex.org/W2403029183 (Other)
https://openalex.org/W2400686522 (Other)
https://openalex.org/W2062917723 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1884567322
  • https://openalex.org/W1906523295
  • https://openalex.org/W1970701140
  • https://openalex.org/W2012399148
  • https://openalex.org/W2019524924
  • https://openalex.org/W2047224457
  • https://openalex.org/W2049310795
  • https://openalex.org/W2063155750
  • https://openalex.org/W2065130624
  • https://openalex.org/W2080238599
  • https://openalex.org/W2085881821
  • https://openalex.org/W2103463718
  • https://openalex.org/W2109946107
  • https://openalex.org/W2120205701
  • https://openalex.org/W2120213784
  • https://openalex.org/W2138787512
  • https://openalex.org/W2149110258
  • https://openalex.org/W2151688503
  • https://openalex.org/W2163759862
  • https://openalex.org/W2169233099
  • https://openalex.org/W2200735794
  • https://openalex.org/W2205863608
  • https://openalex.org/W2314345228
  • https://openalex.org/W2792716055
  • https://openalex.org/W2941459715
  • https://openalex.org/W3021160301
  • https://openalex.org/W3159841923
  • https://openalex.org/W4254375818
  • https://openalex.org/W4292490472
  • https://openalex.org/W4301262899