Homocytotrop (reagin-tipusu) ellenanyagok és a parazitás immunitás közötti összefüggés vizsgálata passziv cutan anaphylaxiás (PCA) próbával 1

Átírás

1 Homocytotrop (reagin-tipusu) ellenanyagok és a parazitás immunitás közötti összefüggés vizsgálata passziv cutan anaphylaxiás (PCA) próbával 1 Dr. SZEPES Géza Dr. KASSAI Tibor Áliatorvostudományi Egyetem Parazitológiai Tanszékének Helmintológiai Kutató Laboratóriuma, Budapest A parazitás betegségekkel kapcsolatos immunológiai jelenségek vizsgálatának éppúgy, mint e bántalmakkal szembeni aktiv immunizálásnak is ma az a legfőbb akadálya,bogy a parazita által képviselt és termelt sokféle antigén közül nem ismerjük pontosan azokat, melyek elsősorban felelősek az immunreakció kiváltásáért. Nem tudjuk, hogy a férgek egyes antigénkomponensei milyen tipusu ellenanyagok képzését indukálják, s azt sem, hogy a különféle t i pusu ellenanyagoknak milyen szerepe van a parazita,ellen irányuló immun mechanizmusban. A Nippostrongylus brasiliensis-fertőzés t mint ismeretes, erős immunreakciót vált ki egérben és patkányban, amely a primer féregpopuláció gyors kiürülésében és a ráfertőzéssel szembeni rezisztencia kifejlődésében nyilvánul meg. N. brasillenslsszel fertőzött gazdák vérsavójából többféle módszerrel (indirekt-kemagglutinációs, bentonit-flokkulációs, agargél-diffúziós próba stb.) sikerült már ellenanyagokat kimutatni (19), ezek egyikéről sem állithatjuk azonban, hogy közvetlen szerepük van a Nippostrongylusszal szembeni védettség kialakulásában. OGILVIE 1964-ben hívta"fel a figyelmet arra, hogy N. brasillen slsszel fertőzött patkányok savójában a humán reaginokra emlékez- * Az MPT április 25-i tudományos ülésén elhangzott előadás alapján.

2 tető tulajdonságú, un. homocytotrop ellenanyagok is megjelennek. OGILVIE és munkatársai azt is kimutatták, hogy a N. hrasilienslsszel szembeni immunitás magas reagin-titerü savóval passzive átvihető (9, 10, 15, 18), s a savók protektiv hatását féregkivonattal reutralizálni lehet (9). S tapasztalatok alapján, bár a magas reagin-titerü savókban nem zárható ki egyéb hatékony faktorok (pl. a reaginektől eltérő tipusu ellenanyagok) jelenléte sem,felmerült a lehetőség, hogy a homocytotrop ellenanyagok felelősek a férgekkel szembeni immunitásért. Ilyen ellenanyagok képződését Trichostrongylus colubriformisszal (12), Trichinella splralisszal (5, 6, 7, 8, 17), Schistosoma manscnival (15,18), Toxocara canisszal (3, 5, 6, 8) és Oesophagostomum columbianummal (1, 2) fertőzött gazdákban is megállapították. A lüppostrongylus-specifikas reagin-tipusu ellenanyagok hő iránt érzékenyek, szedimentációs konstansuk a 7S és 19S közé esik, elektroforézis során gyorsan vándorolnak, de nem azonosíthatók a patkány immunglobulinjainak sem a G, sem az A frakciójával (9). Bizonyos humán allergiás betegségekben az IgE frakció bizonyult a reagin-tipusu ellenanyagok hordozójának (4). Nippostrongylusspecifikus homocytotrop ellenanyagokkal reagáló antigénkomponenst féreghomogenizátumban és a néhány napig in vitro életben tartott férgek tenyészfolvadékában is sikerült kimutatni (20). Ezek az ellenanyagok specifikus antigénjükkel nem képeznek precipitátumot, bőrbe fecskendezve azonban a sejtekhez kötődnek és specifikusan szenzibilizálják az állat bőrét. A szenzibilizált szervezetben homolog antigénnel kiváltható anaphylaxiás sokk előidézésében szövetekhez kötött reaginek vesznek részt.ezen az alapon valószínűnek tartják, hogy a reagin-tipusu ellenanyagoknak az anaphylaxiás folyamatokban játszott és a parazitás immunitásban feltételezett szerepe összefüggésben van egymással (21). A homoikilgozatunkban homocytotrop ellenanyagoknak nevezzük az immunglobulinoknak azt az egységes csoportját, melynek legjellemzőbb tulajdonsága a hízósejtekhez való erős kötődés, s amely oly módon szenzibilizálja a hízósejteket, hogy azok a specifikus antigén hatására hisztamin-fel3zabaditással válaszolnak. Ezt az immunglobulint reaginnak, hízósejt "érzékenyitő, vagy anaphylaxiás ellenanyagnak is szokás nevezni.

3 cytotrop ellenanyagoknak utóbb emiitett funkcióját azonban még nem lehet bizonyítottnak tekinteni. S a j á t v i z s g á l a t o k. Vizsgálataink során, melyek elsőleges célja volt a korai fertőzéssel immunológiailag toleránssá tett patkányok ráf ertőzéssel szembeni reakciójának tanulmányozása - s melyek eredményeiről más alkalommal kivánunk beszámolni - lehetőségünk nyílott a különféle immunológiai állapotok és a vérsavó reagin-titere közötti összefüggés vizsgálatára is. Ismertetendő tapasztalataink alapján kisérletet teszünk arra,hogy állást foglaljunk a homocytotrop ellenanyagok és a parazitás immunitás közötti kapcsolat kérdésében. A n y a g é s m ó d s z e r. AzI. kisérletet single line módszerrel fenntartott isogen R/Amszterdam törzs, a I I. kisérletet pedig egy Wistar eredetű zárt tenyészet vegye3 ivaru patkányain végeztük. A fertőző lárvák kitenyésztése, a fertőzés és a féreglelet megállapitása a korábbi kisérleteinkben leirt módon történt ( i l ). A PCA-próbához használt antigén készítéséhez élő, ivarérett férgeket foszfátpufferben (PBS, ph=7.2), 37 C-on 48 óra hosszat inkubáltunk, majd a férgeket centrifugálással eltávolítottuk-az igényért m e t a b o l i k u s f é r e g a n t i g é n - (KPA) koncentrációját féregekvivalens/ml értékre állítottuk be. A PCA próbát az OVARY által ismertetett módon végeztük (16). A vizsgálandó savók 10-es, 40-es és 160-as higitásaival (0.1 ml) g-os fehérpatkányokat intradermalisan szenzibillzáltunk. 72 órával a szenzibllizálás után 0.5 ml G.5 $-os Evans-kékhez kevert -500 féregekvivalens mennyiségű antigént fecskendeztünk farokvénába. 30 perc múlva az állatokat leöltük, bőrüket lenyúztuk és a festékes foltok alapján bíráltuk el a reakciót. Minden savómintát két-két állaton vizsgáltunk. E r e d m é n y e k. Két kisérletben vizsgáltuk az újszülött korban alkalmazott Nippostrongylus-fertőzés, majd az immunológiailag érett korban történt ráfertőzés során kialakuló immunválasz és a

4 PCA-titerek közötti összefüggést. Kontrollként immunológiailag érett korban fertőzött patkányok szolgáltak. A kísérletek adatait az 1./ illetve a 2. á b r a szemlélteti. Az I. kísérletben az 56., a 72. és a 33. napon, a I I. kísérletben a 70. és a 100. napon vért vettünk, i l l. leöltük az állatokat és a vékonybélből a' férgeket kinyertük. A féreglelet alapján a korábbi vizsgálatok során követett elvek szerint ( i l ) a patkányokat immúnisnak, toleránsnak, illetve kétesnek minősítettük. Az I. kísérletben ( 1. ábra) az újszülött korban történt fertőzést követő 35. napon alkalmazott ujrafertőzés után 21 nappal a savók PCA-titere többnyire alacsony vagy negativ volt. Az immunállapot jellege és a titerek között összefüggést nem találtunk..-. c2. napon történt provokáló fertőzést követő 10. napon a patkány :> immunállapota és a savók PCA-titere lényeges változást nem mutatott. PCA pozitivitást csak a toleráns csoportokban lehetett kimutatni. A II. kísérletben (2. ábra) az 50. napon alkalmazott provokáló fertőzés után 20 nappal változatos,olykor magas homocytotrop ellenanyagtitert találtunk az P-J csoportokban, a kontrollok savójában azonban ugyanilyen ellenanyagokat nem, vagy csak egészen alacsony titerben lehetett kimutatni. A PCA-titer a kontroll K csoportban a provokáló fertőzést követő 50. napra sem emelkedett jelentősen, az F és H csoport patkányai viszont ekkor már 160-as vagy 40-es titert mutattak. A toleráns patkányok szérum-titerének ez a szembetűnő emelkedése azonban nem járt együtt a tolerancia gyengülésével. Az egyes állatoknak a féreglelet alapján megállapított immunológiai viselkedése és savójuk homocytotrop ellenanyagtitere között tehát a I I. kisérletben 1. ábra N. brasilienslsszel 2, 35 és 62 napos korba fertőzött patkányok Immunreakciója és PCA-titere Pig. 1. Immune reaction and PCA titre in rats infected with N. brasiliensis at 2, 35 and 62 days of age

5 POA titre 1:160 1:40 1:10 1:1 Immúnis Immune Kétes Doubtful Toleráns Tolerant Lárvadózis a 2. napon Larval dose on day »00 Lárvadózio a 35.napon Larval dose on day Ujrafertőzéa a 62.napon Challenge on day Patkányok száma No. of rata I.kísérlet - Exp.I.

6 sem lehetett szoros összefüggést észlelni. A születés utáni 2. és 16. napon metabolikus féregantigénnel kezelt patkányok savójának PCA-titere hasonló volt az előzetesen nem kezelt kontrollokéhoz ( I I. kísérlet J, i l l. K csoport). M e g v i t a t á s. Kísérleti adataink elemzéséből kitűnik,hogy azokban a patkányokban,amelyeket kifejlett korban tettünk ki primer N.brasiliensls-fertőzésnek,az immunreakció lezajlása után (a napon) keringő homocytotrop ellenanyagokat nem, vagy csak alacsony titerben lehetett kimutatni, s a PCA-titer az 50. napig sem emelkedett jelentősen ( l. ábra, D csoport, 2. á h r a, K és 1 csoport). Hozzánk hasonlóan mások is megfigyelték már, hogy az azonos fertőzésen átesett, a ráfertőzéssel szemben egyöntetűen védett patkányok PCA-titere rendkívül változó, gyakran negativ (13, 22), s rámutattak arra is, hogy az akár primer, akár szekunder Nippostrongylus-fertőzés által indukált reagin-tipusu ellenanyagok csak akkor jelennek meg a savóban, miután az immunreakció már kifejlődött (13). A reagin-tipusu ellenanyagok jelenléte és a gazda védettsége közötti közvetlen összefüggés hiányára utal az a kisárleti tapasztalat is, mely szerint Nippo- 3trongylus-féregkivonattal ismételten Vakcinázott patkányban reagintermelést ki lehet váltani, immunitást viszont nem (13). A keringő reagin-tipusu ellenanyagok hiánya azonban nem zárja ki azt a lehetőséget, hogy ugyanannak a szervezetnek bizonyos szöveteiben, jelen esetben a bélfalban lokálisan játszódik le egy anaphylaxiás jellegő reakció, s e reakcióban s e j t h e z kötött á l l a p o t b a n jelenlevő u g y a n i l y e n ellenanyagok játszanak szerepet (22). A toleráns patkányokra vonatkozó adataink alapján ez a feltevés 2. ábra N. braslllensisszel 1-8 és 50 napos korban fertőzött patkányok immunreakciója és PCA-titere Pig. 2. Immune reaction and PCA titre in rats infected with N. brasiliensis at 1-8 and 5.0 days of age

7 PCA titre 1:160 1:40 1:10 1:1 Immúnis Immune Kétes Doubtful Toleráns Tolerant Lárvadózis az 1-8.napon Larval dose on day 1-8 MPA B.C.a 2. éa 16.napon 0,1 ml MWA inj. on day 2 and 16 Ujrafertózós az 50.napon Q Challenge on day 50 Patkányok Bzáma Q No. of rata 2.ábra - Pig.2. II.kísérlet - Exp.II.

8 indokolatlannak látszik. Azt találtuk ugyanis, hogy az 50.. napi ráfertőzés iránt fogékony toleráns patkányok PCA-titere 20 nappal a ráfertőzés után változó, de általában magasabb, mint a- kontrollókban a primer reakció 20. napján. A toleráns állatok titere tovább emelkedik az 50. napra, ez azonban nem jár együtt a tolerancia megszűnésével (2. ábra, F és H csoport). Tekintettel a kérdéses ellenanyagok cytotrop sajátosságára, az P és H csoport patkányaiban a keringő reaginek magas szintjével egy időben minden valószínűség szerint a sejthez kötött reaginek koncentrációja is magas volt. Ha ilyen körülmények között mégis fennmaradt az immunitás részleges bénulása, ugy ez azt jelenti, hogy a szövetekhez kötött reaginhányad esetleges szerepének sem szabad túlzott jelentőséget tulajdonitanunk. Ö s s z e f o g l a l á s Bizonyos parazitákkal fertőzött gazdák vérsavójában homocytotrop (reagin-tipusu) ellenanyagok jelenlétét állapították meg, ezeknek a parazitás immunitásban játszott szerepe azonban az eddigi kísérleti tapasztalatok alapján nem Ítélhető meg egyértelműen. A szerzők két kísérletben összesen 121 patkányt tettek ki immunológiai toleranciát keltő korai, i l l. primer immunreakciót keltő késői N. brasiliensis-fertőzésnek. 72 órás PCA-próbával vizsgálták a vérsavók homocytotrop ellenanyagtitere és a gazdák féreglelet alapján megállapított immunológiai állapota közötti összefüggést. Kifejlett patkányokban a primer immunreakció lezajlása után reagin-tipusu ellenanyagokat nem, vagy csak alacsony titerben tudtak kimutatni. PCA-aktiv ellenanyagok kimutathatók voltak a neonatálisan fertőzött, immunológiailag toleráns állatok vérsavójában is. A neonatális.fertőzés következtében szenzibilizált szervezet homolog ráfertőzése a homocytotrop ellenanyagazint anamnesztikus növekedéséhez vezetett, ez azonban nem járt együtt a tolerancia megszűnésével. Az egyes patkányok savójának PCA-titere és immunológiai állapota (toleráns, immunis, kétes) között összefüggést

9 nem találtak. E tapasztalatok nem támasztják alá a homocytotrop ellenanyagoknak a parazitás immunitásban játszett közvetlen szerepére vonatkozó feltevéseket. SZEPES, G. KASSAI T.: An Investigation by Passive Cutaneous Anaphylaxis (PCA) Test of the Connection between Homocytotropie (reagin-type) Antibodies and Parasitic Immunity In the serum of hosts infected by certain parasites, the presence of homocytotropie (reagin-type) antibodies has been demonstrated but their role in parasitic immunity cannot be interpreted unequivocally on the basis of experimental findings up to now. In the course of two experimental series, the authors exposed 121 rats to early or late Infections by N. brasiliensis inducing immunological tolerance and a primary immune reaction,respectively. An attempt was made to study the relationship between the homocytotropie antibody titre of the serum.measured by 72-hour passive cutaneous anaphylaxis (PCA) test and the immunological state of the individual hosts assessed by worm recoveries. After the primary immune reaction, no or only very low titres of reagin-type antibodies could be demonstrated in mature rats. PCAactive antibodies were, however, also demonstrable in.the sera of neonatally infected and immunologically tolerant animals. Homologous reinfection of hosts f i r s t exposed to neonatal infection led to an anamnestic increase of the homocytotropie antibody level, but this was not coincident with cessation of tolerance.no Interrelationship was found between the PCA-titre of the sera of individual rats and their immunological state (tolerant, immune, doubtful). These findings failed to corroborate assumptions concerning the direct role of homocytotropie antibodies in parasitic immunity.

10 I r o d a l o m 1. / DOBSON,C: The demonstration of antibodies in the intestinal mucus of sheep infected with Oesophagostomum columbianum by means of the percutaneous anaphylaxis test. Austr. J. Biol. Sei., 19, , / DOBSON,C.: Changes in the protein content of the serum and intestinal mucus of sheep with reference to the histology of the gut and immunological response to Oesophagostomum columbianum infections. Parasitol., 57, , / DOBSON,C. - CAMPBELL, R.W, - WEBB, A.I.: Anaphylactic and reagin-like antibody in rats infected with Toxocara canis larvae. J. Parasit., 53, 209, / ISHIZAKA,K. - ISHIZAKA,T. - HORNBROOK,M.: Physicochemical properties of human reaginic antibody. IV. Presence of a unique immunglobulin as a carrier of reaginic activity. J. Immunol., 97, 75, / IVEY, M.H.: Immediate hypersensitivity and serological responses in guinea pigs infected with Toxocara canis or Trichinella spiralis. Am. J. Trop. Med. Hyg., 14, , / IVEY,M.H.: Quantitative aspects of Trichinella antigen-antibody reactions with a modified PCA procedure. I. Am.J. Trop. Med. Hyg., 16, , / TVEY,M.H.: Quantitative aspects of Trichinella antigen-antibody reactions with a modified PCA procedure. I I. Am. J. Trop. Med. Hyg., 16, , / TVEY,M.H. - SLANGA,R.: An evaluation of passive cutan anaphylactic reactions with Trichinella and Toxocara antibody-antigen systems. Am. J. Trop. Med. Hyg., 14, , / JONES,V.E. - OGILVIE,B.M.: Reaginic antibodies and immunity to Nippostrongylus brasiliensis in the rat. I I. Some properties of the' antibodies and antigens. Immunology. 12, , / JONES,V.E. - OGILVIEjB.M.: Reaginic antibodies and immunity to Nippostrongylus brasiliensis in the rat. I I I. Passive immunity in the young rat. Int. Arch. Allergy, 31, , 1967.

11 11. / KASSAI,T. - AITKEN,I.D.í Induction of immunological tolerance in rate to N. "brasiliensis infection. Parasitol., J52, , / 0GI1VIE, B.M.Î Reagin-like antibodies in animals immune to helminth parasites. Nature, , / OGILVIE, B.M.i Reagin-like antibodies in rats infected with the nematode parasite N. brasiliensis. Immunology, 12, , / 0GIXYIB,B.M. - JONES,Y.E.: Reaginic antibodies and immunity to N. brasiliensis in the rat. I. The effect of thymectomy, neonatal infections and splenectomy. Parasitol.,57, , / 0GI1YIE,B.M. - SMITHERS,S.R. - TERRY,R.J.t Reagin-like antibodies in experimental infections of Schistosoma mansoni and the passive transfer of resistance. Nature, 209, , / OVARY,Z.: Passive cutaneous anaphylaxis. CIOMS.Symp.Immunol. Methods. (Szerk.J.P.ACKROYD), 259.old., Oxford:Blackwell, / SLANGAjR. - rvey,m.h. : An evaluation of PCA procedure using crude metabolic and Melcher's Trichinella antigens. J.Parasit., 48, Suppl. 18, / SMITHERS,S.R. - OGILVIE,B.M.: Reagin-like antibodies and the passive transfer of resistance in experimental schistosomiasis. Parasitol., 5J5, (4), 2P, / SULZER,A.J.i A serological study of rats and rabbits exposed to N. brasiliensis (Travassos, 1914). Thesis Ph.D.Emory Univ. Atlanta, / WILSON,R.J.M.j Homocytotropie antibody response "to the nematode Nippostrongylus brasiliensis in the rat - Studies on the worm antigen. J Parasit., 5_3, , / WILSONiR.J.M. - BLOCH,fcC.J.i Homocytotropie antibody response in the rat infected with the nematode N. brasiliensis II. Characteristics of the immune response. J.Immunol., 100, , / WILSON,R.J.M. - J0NES,V.E. - LESKOWITZ,S. : Thymectomy and anaphylactic antibody in rats infected with Nippostrongylus brasiliensis. Nature, 213» , 1967

12 Érkezett: «Dr. SZEPES G. tud. munkatárs Dr. KASSAI T. tud, főmunkatárs Illatorrostudományi Egyetem Parazitológiai Tanszékének. Helmintológiai Kutató laboratóriuma Budapest YII.Rottenbiller u. 50.