Vet. Res. 33 (2002) 261-270
DOI: 10.1051/vetres:2002014

Early hepatic immune response in rats infected with Fasciola hepatica

Omar Tliba^a, Nathalie Moire^a, Yves Le Vern^b, Chantal Boulard^a, Alain Chauvin^c and Pierre Sibille<sup>a

a</sup>  Unité de Pathologie Aviaire et Parasitologie, INRA, 37380 Nouzilly, France
^b  Service commun de Cytométrie de Flux, INRA, 37380 Nouzilly, France
^c  Unité associée INRA/ENVN Interactions hôte-parasite-milieu, École Nationale Vétérinaire de Nantes, BP 40706, 44307 Nantes Cedex 03, France

(Received 7 September 2001; accepted 7 January 2002)

Abstract
We investigated the phenotype of the T cells (CD4 ⁺ and CD8 ⁺) that produced Th1 (IFN- ) and Th2 cytokines (IL-4 and IL-10) during the first two weeks of experimental fasciolosis in rats. We also followed the kinetics of the cytokine and proliferative responses of hepatic mononuclear cells (HMNC) over the same period. We found that HMNC were more numerous in the infected animals than in the controls. The percentage of CD4 ⁺ cells increased significantly after infection, whereas the percentage of CD8 ⁺ cells did not change. Moreover, the frequency of the cells producing (CP) cytokine changed after infection. The frequency of CP IFN- on 7 days postinfection (pi) was similar to that in control animals. However, the frequency of CP IFN- was clearly lower on day 14 pi, whereas the frequency of CP IL-4 and CP IL-10 had increased. The CP IL-10-were mostly CD4 ⁺. Mitogenic stimulation (phorbol myristate acetate/ionomycin) of HMNC led to an increase in the amounts of the Th2 cytokines in the supernatant on days 7 and 14 pi, with the increase more pronounced on day 14. In contrast, IFN- levels also increased by day 7 pi but then decreased to below control levels by day 14. In addition, HMNC proliferation in response to mitogen followed a similar pattern to IFN- production. These findings suggested that, during the first 2 weeks of infection, F. hepatica induced a transient Th0 cytokine profile followed by downregulation of the cellular response and the induction of a Th2 cytokine profile.

Résumé
Réponse immunitaire hépatique précoce chez le rat infesté par Fasciola hepatica. Nous avons caractérisé le phénotype des sous-populations lymphocytaires T (CD4 ⁺, CD8 ⁺) qui produisent des cytokines de type Th1 (IFN- ) et Th2 (IL-4, IL-10) au cours de l'infestation expérimentale par F. hepatica chez le rat (phase précoce). Nous avons aussi suivi la production des cytokines et la réponse proliférative des cellules mononucléaires hépatiques (CMNH) après une stimulation in vitro par des mitogènes (phorbol myristate acetate) et par des antigènes spécifiques (les produits d'excrétion-sécrétion de F. hepatica). Le pourcentage des cellules CD4 ⁺ augmente après infestation tandis que celui des cellules CD8 ⁺ demeure inchangé. Après infestation, la fréquence des cellules productrices (CP) de cytokine change. Tandis qu'au 7 jour après infestation (JAI) la fréquence des CP d'IFN- reste identique à celles des animaux témoins, elle est nettement plus basse au 14 JAI ; la fréquence des CP d'IL-4 et des CP d'IL-10 augmente (surtout les CD4 ⁺ IL-10 ⁺, notamment au 14 JAI). En outre, dans les surnageants de culture des CMNH, la production de cytokines de type Th2 est accrue au 7 JAI et plus importante encore au 14 JAI. Le niveau de production d'IFN- augmente au 7 JAI mais décroît jusqu'à devenir inférieure à celle du témoin au 14 JAI. De plus, la réponse proliférative est plus importante au 7 JAI mais est réduite au 14 JAI. L'ensemble de ces résultats montre que durant la période précoce de l'infestation, le parasite induit une réponse transitoire de type Th0 (au 7 JAI), suivie d'une réduction de la réponse cellulaire et d'une induction d'une réponse de type Th2 (au 14 JAI).

Key words: Fasciola hepatica / rat / cytokine / liver / lymphocytes

Mots clés : Fasciola hepatica / rat / cytokine / foie / lymphocyte

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