Análisis del papel de los antígenos de las larvas de tercer estadio de Toxocara canis como inductores de inmunidad entrenada

Abstract

Toxocara canis es un nemátodo parásito que infecta varias especies de cánidos, mientras que el ser humano actúa como hospedador accidental. La toxocarosis, o la infección sintomática de humanos con este parásito, representa una amenaza para la salud pública debido a su creciente prevalencia, la afectación por medio de síndromes clínicos severos y su reciente asociación con enfermedades crónicas como el asma. Sin embargo, actualmente se desconoce cómo los antígenos de sus larvas infectantes influyen en la respuesta inmune humana, en particular, si esta interacción pudiera inducir memoria inmunológica en células innatas. Esta tesis examina cómo los productos de excreción-secreción (ESP) y los antígenos somáticos (SAg) de la larva de tercer estadio (L3) de T. canis afectan el perfil de activación inmune y si son capaces de inducir memoria inmune innata o “inmunidad entrenada” en células inmunes primarias humanas. Los hallazgos indicaron que los SAg de la larva infectante L3 generan una respuesta inmune inicial más robusta que los ESP, activando leucocitos hacia un estado proinflamatorio. En la respuesta tardía o adaptativa, los ESP indujeron una polarización TH2 en las células T CD4+, destacándose la secreción aumentada de IL-5 e IL-13 en células T efectoras. Asimismo, por medio del marcaje de los receptores CD45RA y CD62L, se logró identificar que las subpoblaciones de células T efectivamente se diferencian a fenotipos terminalmente diferenciados y efectores al exponerse a los ESP, confirmando el rol de estas células T en la secreción de las interleucinas típicas de una inflamación tipo 2. Finalmente, los monocitos expuestos a los antígenos de T. canis mostraron un perfil característico de memoria innata, manifestándose con cambios metabólicos y un mayor estado proinflamatorio basal. Los cambios metabólicos se evidenciaron por incrementos en el ambiente reductor intracelular y en la glucólisis aerobia, mientras que el estado hiperreactivo inflamatorio se manifestó como una secreción aumentada de citoquinas proinflamatorias (como IL-6 y TNF-α). Asimismo, al enfrentar los monocitos humanos entrenados con los antígenos de T. canis a una segunda exposición a estos mismos antígenos y a estímulos alergénicos, se observó un aumento en quimioquinas proinflamatorias. Estos resultados sugieren que la inmunidad entrenada en monocitos podría explicar las observaciones epidemiológicas que vinculan las reinfecciones con T. canis con la susceptibilidad a desarrollar toxocarosis más severa y a padecer condiciones inflamatorias crónicas como el asma. La caracterización de estos mecanismos contribuye al entendimiento de la inmunidad en helmintiasis y ofrece nuevas avenidas para explorar aplicaciones inmunoterapéuticas, como el potencial de algunas fracciones más específicas de estos extractos antigénicos de T. canis como moduladores o adyuvantes en intervenciones vacunales.Toxocara canis is a nematode with the ability to infect several canid species, while humans act as accidental hosts. Toxocariasis, the symptomatic infection of humans with this parasite, represents a growing public health threat due to its increasing prevalence, association with severe clinical syndromes, and links to chronic conditions such as asthma. However, the impact of its infective larval antigens on the human immune response—particularly in terms of whether they can induce immune memory in innate cells—remains unclear. This thesis examines how excretion-secretion products (ESP) and somatic antigens (SAg) from T. canis third-stage larvae (L3) influence immune activation profiles and whether they can induce “trained immunity” or innate immune memory in human primary immune cells. Our findings indicate that L3 SAg generates a stronger initial immune response than ESP, activating leukocytes toward a proinflammatory state. In the adaptive phase, ESP induced a TH2 polarization in CD4+ T cells, notably increasing IL-5 and IL-13 secretion in effector T cells. Using CD45RA and CD62L markers, we identified the differentiation of T-cell subpopulations into terminally differentiated and effector phenotypes upon ESP exposure, confirming the role of these T cells in type 2 inflammatory cytokine secretion. Finally, T. canis antigens induced a characteristic innate memory profile in monocytes, marked by metabolic changes and a heightened basal proinflammatory state. These metabolic shifts included increased intracellular reductive conditions and aerobic glycolysis, while the hyperreactive inflammatory state manifested as increased IL-6 and TNF-α secretion. Upon secondary exposure to T. canis antigens and allergenic stimuli, trained monocytes demonstrated an elevated proinflammatory chemokine response. These results suggest that trained immunity in monocytes could explain epidemiological associations linking T. canis reinfections to severe toxocariasis and chronic inflammatory conditions like asthma. Characterizing these mechanisms enhances our understanding of immunity in helminthiasis and suggests new avenues for immunotherapeutic applications, such as exploring specific T. canis antigenic fractions as modulators or adjuvants in vaccine strategies.