$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Echinococcus granulosus הוא הלמינת'ס טפילי זואונוטי האחראי לזיהום ארוך טווח המכונה אכינוקוקוזיסציסטי 1. במארחי ביניים, כגון בעלי חיים ובני אדם, זיהום הטפיל משפיע בעיקר על הכבד והריאות, שם שלב הזחל מתפתח כציסטות מלאות בנוזל או מטצטודות המכילות פרוטוסקולקים (זחל עצמו). כמו כל הצסטודות, לטפיל זה אין מערכות עיכול והפרשה ולכן פיתח תהליכים תאיים אנדוציטיים ואקסוציטיים פעילים כדי לווסת את הספיגה וההפרשה של מטבוליטים כמו גם את שחרור השלפוחיות החוץ-תאיות2,3. שלפוחיות חוץ-תאיות (EVs) הן חלקיקים סגורים בשומנים דו-שכבתיים המופרשים ככל הנראה על ידי כל סוגי התאים. בפרט, שלפוחיות חוץ-תאיות קטנות (sEVs), המוגדרות כ-EVs קטנים מ-200 ננומטר ללא קשר למקור הביוגנזה שלהם4, יכולות לשמש כמתווכים חיסוניים בין-תאיים. פונקציה זו משמעותית במיוחד בטפילים, המסתמכים על אימונומודולציה של המארח כדי להבטיח את הישרדותם3. מניפולציה חיסונית מושגת באמצעות ספיגת sEVs על ידי תאים דנדריטיים מארחים, התאים היחידים המסוגלים להפעיל תאי T נאיביים in vivo וליזום תגובה חיסונית נרכשת שתוביל לזיהום כרוני על ידי תולעים טפיליות אלה. תאים דנדריטיים, תאים מקצועיים המציגים אנטיגן של מערכת החיסון המולדת, מעבדים ומעמיסים פפטידים אנטיגניים על קומפלקס תאימות היסטולוגית עיקרי Class I ו-Class II (MHC I ו-MHC II) ומציגים אותם על הממברנות שלהם לתחול תאי T נאיביים בלעדיים (תאי CD8+ ו-CD4+ T, בהתאמה)5. תאים דנדריטיים עוקבים גורמים להתבגרותם על ידי אינדוקציה של ביטוי הסמנים הממריצים המשותפים CD80 / CD86 ו- CD40 ו- MHC-II ונודדים מרקמות היקפיות לאיברי לימפה משניים עם זיהוי אנטיגנים זרים, ומעמיסים אותם לתחול תאי T נאיבייםבלעדיים 6. לפיכך, המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא לחקור את התקשורת בין טפיל הלמינת'ס למארח בצורה מציאותית, לנתח את האריזה והאספקה של רכיבים טפיליים בצורה של sEVs, אשר, עם הגעתם לתאי החיסון המארח, משפיעים על התפתחות הזיהום והתקדמות המחלה הטפילית הכרונית.
להתייחסות לניתוח ממשק ההלמינת'ס-מארח באמצעות חקר רכבי EV יש מספר יתרונות. ראשית, הטגומנט, הכיסוי החיצוני של תולעים שטוחות, הוא מבנה ממברנה כפול המהווה נקודת מעבר עיקרית בין הטפיל לפונדקאי שלו, ומאפשר ל-sEVs להיווצר בקלות או לחלחל ממבנה זה7. שנית, sEVs עמוסים מאוד באנטיגנים חלבונים מכל שלבי מחזור החיים של הטפיל, המייצגים את הדרך הטבעית שבה מערכת החיסון המארחת דוגמת אנטיגנים במהלך הדבקה בתולעים 8,9. בשל ייצורם הביולוגי, קלות הטיהור (ללא צורך בהפרעה ברקמות או פיצול חלבון), ואינטראקציה ישירה עם תאים מארחים, הלמינת'ס sEVs מאפשרים פיתוח של ניסויים במבחנה כדי לדמות את תנאי האינטראקציה בין הטפיל למארח. לבסוף, sEVs מייצגים את האפשרות של מבנים טפיליים שיכולים להיות פגוציטוזיים או מופנמים על ידי תאים מארחים, ולהתגבר על חוסר האפשרות לעשות זאת עם טפילים שלמים, במיוחד במקרים של תולעים ציסטות.
בהתחשב ביתרונות שהוזכרו ובעובדה שהלמינתיאזות הן מחלות שכיחות ובדרך כלל כרוניות שבהן טפילים ככל הנראה מתמרנים את מערכת החיסון המארחת כאסטרטגיית הישרדות, הבידוד של EVs שמקורם בטפילים ומחקרם באינטראקציה עם תאים דנדריטיים מספקים מסגרת רבת ערך לחקר אימונומודולציה זו10. במובן זה, תואר כי הפנמת EVs מהלמינת'ס, כולל נמטודות ופלטיהלמינת'ס כגון Schistosoma mansoni, Fasciola hepatica, Brugia malayi ו-E. granulosus, גורמת להתבגרות והפעלה של תאים דנדריטיים 9,11,12,13,14,15.
הבידוד של EVs שמקורם בהלמינת'ס לא רק מאפשר חקר אינטראקציות אימונולוגיות, מה שעשוי להוביל לפיתוח חיסונים מגנים או תרופות אימונותרפיות למחלות אלרגיות או אוטואימוניות, אלא גם מקל על חקר אינטראקציות ותפקודים ביולוגיים אחרים 8,16,17. בהקשר זה, EVs, הממלאים תפקיד בהיסטוריה הטבעית של זיהומים טפיליים, יכולים לשמש לחקירת התפתחות טפילים ואינטראקציות עם תאים מארחים ספציפיים. יתר על כן, יכולים להיות להם יישומים פוטנציאליים כסמנים ביולוגיים מוקדמים או דיפרנציאליים לאבחון מחלות טפיליות, ניטור תגובות טיפוליות ותרומה לבקרה וניהול של זיהומים טפיליים17,18.
בנוסף, כפי שהודגם בעבר, שלב הזחל של E. granulosus רגיש לשינויים בריכוז הסידן הציטוזולי, אשר מלבד מילוי תפקיד בכדאיות הטפילים, שולט גם בקצב האקסוציטוזיס19,20. בהקשר זה, והידיעה שעליית סידן תוך תאית משפרת את שחרור ה-EV, שימוש במשפר סידן תוך-תאי כלופרמיד יכול להיות אסטרטגיה מכרעת להגדלת מספר הרכבים החשמליים. גישה זו מעניינת במיוחד עבור מערכות סלולריות הדורשות מאוכלוסיות גדולות לייצר כמות מספקת של רכבים חשמליים למטען וניתוח פונקציונלי 11,21,22. הפרוטוקול הנוכחי (איור 1) מפרט את השיטות להשגת תרביות טהורות של שלב הזחל E. granulosus ואת התנאים המשפרים את ייצור ה-sEV. הוא גם מתאר את זרימת העבודה לבידוד ואפיון של שלפוחיות אלה, כמו גם את קליטתן על ידי תאים דנדריטיים של עכברים, שלב חיוני במחקר הראשוני של אפנון מערכת החיסון המארח.