TRICHINOSE EXPERIMENTALE-II. VAKIATiONS QUANTITATIVES ET QUALITATIVES DES GLOBULINES SERIQUES CHEZ LA SOURIS CBA ET LE RAT WISTAR* A. VERNES, R. TAILLIEZ, F. FLOC‘H et J. BIGUET~ Dept. de Biologie Appliquee, Inst. Univ. de Technologie, Cite Scientifique, Villeneuve D’Ascq, France ( Rqrr

Ie

14 jrritl 1973 ; row&l

le 20 mars

1974)

%!sumk-VERNEs A., TAILLIEZ R., FLOC’H F. et BIGUETJ. 1975. Trichinose experimentale-Il. Variations quantitatives et qualitatives des globulines seriques chez la souris CBA et le rat Wistar. IlIfer~~~f~~~a/~~~f~~~ff~ f>r f~~~f~ifo~~~y 5: 71-75. Les v~iriations des immu~~ogi~bulines et des globulines seriques ont Cte etuditcs dans le temps au tours de la trichinose experimentale de La souris CBA et du rat Wistar, par tlectrophorese sur acetate de cellulose et immunodiffusion radiale. Cher le rat et la souris, on assiste a une diminution significative des albumines et paralltlement a une augmentation des y globulines. Le phenomene est cependant beaucoup plus prtcoce et marque chez la souris que chez le rat, ces differences pouvant traduire une adaptation parasitairc meitleure de la trichine chez le rat. Toutes les classes d’immunoglobulines sont precocement augmentees chez la souris, apres 7 joins d’evolution de la maladie. Les IgG,, et les IgA sont les immunoglobulines les ~ILIS interessees par cette augmentation. Les diverses immunoglohulines qui aprts 120jours d’evolution de la parasitose persistent a dcs valeurs superieures B celle des ttmoins ont cependant tendance a diminuer apres 2 mois d’tvolution, hormis les 1gA qui augmentent sensiblement entre 60 et 120 jours.

MOTS CLEFS:

T. spiralis; souris CBA; rat Wistar; globulines;

immunoglobulines.

A., TAILLIEZ R., FLOC’H F. and BIGUET J. 1975. Experimental trichinosis-II. and qualitative variations of serum in CBA mouse and Wistar rat. fr7fevr7atior7ai .hrna~ for Parasitology 5: 71-75. Variations of serum globuline and immunoglobulins were measured by electrophoresis on cellulose acetate and radial immunodiffusion during the course of infection in inbred CBA mice and Wistar rats. In the two animal species, eiectrophorcsis showed a significant decrease of serum albumin attending an increase of y globulins. This phenomenon was earlier and greater in mice than in rats. This difference might be explained by suggesting that Trichinellu is better adapted to rats than to mice. Beginning in the second week of infection, all classes of immunoglobulins were increased in the mouse with IgCi,, and IgA showing the greatest increase. The different classes of immu~logiobL~lins continued to increase during the 4th month of infection but the rate of increase diminished after the second month except for IgA which increased between the 60th and 120th day. A~~act-v~R~Es

Quantitative

INDEX KEY WORDS:

I”. spiralis:

CBA mouse; Wistar rat; globulins;

INTRODUCTION

(1972), que de rares documents sur les variations cinetiques des globulines et immunoglobulines skriques au d&ours de l’infesfation exp~rimentaIe

une Ctude extensive des reponses

humorales de la trichinose expkrimentafe, on ne dispose, en dehors du r¢ travail de Crandall & Crandall MALCRE

des rongeurs de laboratoire. Bien que Larsh, Goulson & Weatherly (1964a, 6) aient dkmontre I’impossibilitk de transfirrer passivement par le s&urn la rkistance acquise envers T. ~~~~~~j~,it nous est apparu indispensable de ne pas negliger le r61e possible des facteurs humoraux dans I’etablissement de la resistance envers la trichine. L’Ctude cinetique des phCnom&nes d’hypersensibilite retard&e de la trichinose experimentale du rat ou de la souris a montre des variations sensibles dans le temps et l’aspect quelquefois artificiel dun phenomene jug6 a un moment unique de la maladie

~_ *Travail de I’Unitk INSERM IJ 42 d’lmnwnochimie Pa~~~itaire(Directeur: Profcsseur Jean Biguet). Ce travail fait I-objet d’un contmt libre de I’INSERM accord6 en 1972. i_Avec la collaboration technique de Madame Annick Wattez et de Monsieur Jose Barrois. ZCorrespondance: Profess-m AgrtSgk Alain Vernes, DCpartement de Biologie Appliquee, lnstitut Universitairede Technologie, CitC Scientifique, Sac Postal N” 5, 59650, Villeneuve

D’Ascq,

immunoglobulins.

France. 71

72

A. VERNES,R. TAILLIEZ,F. FLOC’Het J.

expkrimentale (Vernes, Floc’h, Biguet & Tailliez, 1975). Comme il peut sembler probable que les phknomknes humoraux, s’ils ne sont pas suffisants & eux seuls pour rendre compte de I’immunitt acquise, puissent intervenir pro paf’te en synergie (ou peut&tre en antagonisme) avec les phttnomknes cellulaires, le prksent travail a CtC rtalisk dans le but de mieux connaitre, pour le modkle que nous utilisons au Laboratoire, les variations dans le temps des constituants globuliniques du s&rum. Cette Ctude parcellaire devant se poursuivre par la d&termination des activitks anticorps et des activitks physiologiques des globulines explorkes dans le prksent travail. MATERIELS

ET METHODES

Animau Nous avons utilist pour cette Ctude: -I55 souris CBA (E.O.P.S.) de souche isogknique (C.N.R.S.XY.S.E.A.L. 45-Orleans la Source). Les souris tkmoins au nombre de 76 Ctaient choisies d’8ge variable entre 6 et 18 semaines. Les souris expkrimentales ont toutes Ctt infestCes par 30 larves chacune de T. spiralis, ti Y&e de 5 B 6 semaines. 26 rats Wistar E.O.P.S. de souche isogknique (C.E.S.A.L. 55-Vinneul Sous Montmedv) k&s de 6 g 8 semaines au dtbut de I’expCrimenta;ion et infest& chacun par 100 larves de T. spiralis, hormis les 9 temoins. L’ttude des globulines striqucs par Clectrophortse a CtC rCalisCe cher les deux types d’animaux par analyse individuelle des serums et de la faGon suivantc: -I7 souris et 9 rats ttmoins -12 souris infestkes depuis 4 jours -25 souris et 9 rats infest& depuis 7 jours -15 souriset 9 rats infest& depuis 14jours -I 1 souris et 9 rats infest& depuis 28 jours -I 1 souris et IO rats infest& depuis 60 jours -5 souris infestkes depuis 120 jours. L’Ctude des immunoglobulines par immunodiffusion radiale a CtP faite uniquement sur la souris. Les rkultats sont exprimks pour dcs “pools” de &rums rCalisCs de la faGon suivante: -un pool tCmoin de 76 strums de souris saines agCes de 6 B 18 semaines, -un pool de 12 s&urns de souris infestCes depuis 4 jours, -UII pool de 5 &rums de souris infcsttes depuis 7 jours, -un pool de 5 s&urns de souris infcstees depuis 14 jours, -un pool de 5 sCrums de souris infesttes 28 jours, -un pool de I I serums de souris infestkcs depuis 60 jours, -un pool de 5 s&urns de souris infest&es depuis 120 jours. En raison du prix tlevC des rkactifs cette dernikre expkrience n’a pu @tre rCpCtte plus d’une fois. Les rtsultats expriment la moyenne des deux expkiences. Les serums ont &te prtlevts par ponction cardiaque ou g la veine axillaire. Tous les animaux ont ktk infest& par canulation stomachale selon la technique dkcrite par Larsh & Kent (1949). ElectrophorPse des shms

sur hatIdes d’ac~taie de cellulose

Elle a lieu en tampon tris-vkronal (fi 0305; dans un champ Clectrique E - 25 V. cm-’

PH

829,

durant

BIGUET

I.J.P.

VOL.

5. 1975

30 min. Les dCpBts de strums sont effect&s g I’aide d’un applicateur. Aprks Clectrophorkse, les bandes sent colorkes au ponceau S puis transpariskes B I’aide d’une solution de mkthanol-glyckrol acide adtique. La lecture du diagramme ClectrophorCtique est pratiquke sur densitombtre inttgrateur enregistreur et permet de calculer les pourcentages des diverses fractions striques; albumine, a, e et y globulines. La comparaison des moyennes obtenues pour chaque fraction et par groupe est effect&e par I’analyse de la variance, les &arts-types sont calcuks g partir des variances rkiduelles obtenues pour chaque fraction seriquc considkrke. Ir?~lmunodiftil.sion radiale

La mkthode employte s-inspire de celles de Fahey & Lawrence (1963), Mancini et al. (1965). modifikes par Sandor et al. (1967). L’immunsCrum mono-spCcifique* est incorpork dans de I’agar a I % dans un tampon vkronal 0,05 M, pH 8,2 maintenu g l’ktat liquide B 4O”C, et g raison de 0,I ‘A pour les immunskrums anti IgG,, anti IgC,, et anti IgG,, et de 0,03% pour les immunskums anti IgA et anti IgM. Lc s&urn gClosC cst coulC dans des boites en matiere plastique, de faqon B avoir une tpaisseur de gel de 3 mm. On pratique dans le gel des rangkes de godets d’un diamktre de 2 mm, Cquidistants dans les deux directions. Chaque godet recoit un volume fixe (3 ~1) de &rum ti tester B diverses dilutions. Une gamme de rCf&ence composk: d’un pool de strums de souris saines occupe une rangke. La lecture de la surface des anneaux de precipitation est effect&e aprts 24 et 48 h de diffusion h la tempkature du Laboratoire. Les rksultats sont exprimts en pourcentages relatifs par rapport aux tkmoins. RESULTATS A. Globalines (1)

shriques

CIIEZ /a souris

CBA

(Tableau

1, Fig.

I ). Le

pourcentage des albumines skriques est significativement dimink d& la 4kme jour et cette diminution s’accentue au 7fZme jour. Par la suite et jusqu’au l20kme jour il reste significativement abaissi: par rapport aux tkmoins. Le pourcentage des y globulines suit une Cvolution contraire: I’augmentation significative d& le 4&me jour atteint son maximum au 7itme jour. Les pourcentages des y globulines restent augment& significativement par rapport aux tkmoins durant toute la duke de I’expkrimentation. Les variations des a et p globulines sont moins nettes: les a globulines sont diminukes entre le 4kme et le 28 &me jour, les p globulines sont significativement augmentkes entre le 7kme et le 2Xkme jour. (2) Cflez le ra/ Wistar (Tableau 2). Le pourcentage des albumines stkiques diminue au 14kme jour pour redevenir sensiblement identique B celui des tkmoins au 60kme jour. “Hyperimmunsdrums de lapin monospkcifique immunoglobulines de souris. MELOY Laboratories corporation.

antiIn-

i.J.P.VoL.5. 1975

Variations

TABLEAU

Temoins A B C D E

Nombre de jours

73

seriques trichinose

EXPERIMENTALEDE LA SOURS

CBA Pourcentages

_. _..._._Albumine

0 4 7 14 28 60 120

5

F

_

l-TRICHINOSE

Nombre d’animaux 17 12 25 15 II II

Serie

globulines

a-globulines

55.7 50+ 43+-+ 43.1+++ 44.9+++ 40.7+++ 40.3+++

21 .il&s+ 14.1+++ 17,6+ 11.1+++ 21.lNS 21 .SNS

g-globulines -13.8 17.lNS 18,6+ l68NS

23.7+++ 16.3~~ l7.3NS

y-globulines 9.1 16f 23.5+++ 21+++ 19.2++ + 21.3+++ 2o.s+++

R&Mats cinttiques concernant les variations de la s&umalbumine et des globulines seriques analysees par Clectrophorkse sur acetate de cellulose. Tous les animaux, hormis les ttmoins, ont ete infect& chacun par 30 larves infestantes de 7’. spiralis. NS: non significatif. + 0.01 c P < 0.05. +++ P ’ 0~001. I

/-‘-,_J--;-_--_._

2; p

-

--s=&=

-\c-

IO Y

-;y

_,_,---_________---________

#p.-,_,

: tt 47

t

14

t

1

I

28

120

60 Nombre

de jours

FIG. 1, Trichinose experimentale de la souris CBA. Evolution cinetique de I’albumine et des globulines skriques. ----rJours d’etude des diffcrents parametres. TABLLW

Serie Temoins A

Nombre d’animaux ._____ -. 9 9

2-TRICHINOSE

EXPE~IMEN~ALE DU

Nombre -de jours Albumine ______..._ 0 SO.4 7 50.9NS

RAT

WISTAR

Pourcentages ___--__a-globulines B-globulines 1s

19.4

y-globulines ____-12.1

18.3NS

1%INS

12.7~s

24.3++ 21.7NS

12.7NS

45.5'

16.9~~ 18.8NS

47.1XS

14.8++’

20.2NS

6

9

I4

46+

c

9

2x

D

10

60

13.9NS 17.9+++

Rkwltats cinttiques concernant les variations de la serumak.tmine et des globuiines seriques analyskes par Clectrophorese sur acetate de cellulose. Tous les animaux, hormis les temoins, ont Ctt infect& chacun par 100 larves infestantes de 7’. spiralis. NS: non significatif. + 0.01 ,.’ p -: 0.05. ++ 0.001 /I P -’ O-01. +++

P c: 0401.

Le pourcentage des y globulines n’est augment& de facon significative qu’au 60eme jour d’evolution. Les a globulines ne sont diminuees de la m&me faeon qu’en fin d’evolution et les p globulines sont passagerement augment&es au 14eme jour.

B. fmmunoglobulin~s Les resultats de l’etude men&e uniquement sur la souris CBA sont synthetises par la Fig. 2. Toutes les classes d’immunoglobulines voient leur concentration par rapport au temoin augmenter d&s

74

A.

Evolution

VERNES,

R.

TAILLIEZ,

F.

FLOC’H

et

J.

BIGIJ~I

I.J.P.

VOL.

5.

1975

Nombre de jours FIN. 2. Trichinose expkrimentale de la souris CBA. cinttique des immunoglobulines s&iqucs apt6 infestation par 30 larves de T. spiucr/i.v. Les mesurcs sent exprimkcs cn pourcentages relatifs au tkmoin. - Jours d’Ctude des diffkrents paramttres.

le 7eme jour. L’augmentation est particulikement importante pour les IgG1, et les IgA. Elle est par contre modeste pour les IgM. Les IgG, atteignent une concentration maximale en fin d’experimentation. Les IgG,, au 60eme jour, de m&me que les IgM. Les IgA sont nettement augmentees au 60eme jour, mais augmentent encore sensiblement jusqu’au 120eme jour, alors qu’lgG,,, IgGZh et IgM diminuent entre ces deux periodes, particulierement les IgG,,. COMMENTAIRES

ET CONCLUSIONS

Les resultats obtenus par electrophorese rejoignent assez bien ceux deja rapport&. Les variations inverses des y globulines et des albumines observees par Wright & Oliver-Gonzalez (1943) chez le lapin sont retrouvees ici chez la souris, d&s le 4eme jour suivant I’infestation experimentale. La chute precoce de la serumalbumine classiquement attribuee aux deperditions de la phase d’enterite aigue initiale ne peut cependant s’expliquer que par cette raison, dans nos experiences ou les animaux sont infest& par des doses bien tolerees et ne provoquant pas macroscopiquement de diarrhee intense. Les y globulines augmentees des le 4eme jour de facon significative atteignent surtout leur maximum apt& 7 jours d’evolution. Chez le rat, ces variations des y globulines et de I’albumine serique ne s’observent que plus tardivement sans que nous retrouvions exactement les

resultats de Kagan & Goodchild (1961) dont les animaux Ctaient infest& par un nombre de larves superieur de IO a 60 fois a celui que nous utilisons, et qui avaient employe le papier comme support d’electrophorese. Les differences sensibles observees entre le rat et la souris peuvent etre rapprochees des faits rapport& par Capron (1968) et traduiraient peut-etre une meilleure adaptation de la trichine au rat hypothese qui reste cependant a demontrer. Les variations des a et p globulines sont pat contre d’interpretation malaisee: on remarquera cependant qu’elles sont plus nettes chez la ouris, argument qui rejoint le precedent. Par contre, les resultats concernant les immunoglobulines de la souris s’ecartent par de nombreux points des settles donnees actuellement connues et rapportees par Crandall & Moore (1968) et par Crandall & Crdndall (1972). Nous ne retrouvons pas I’augmentation tres importante des IgM ni la decroissance rapide, apres un premier temps d’augmentation, du taux des IgA; les taux d’lgG, que nous observons sont considerablement plus importants que ceux observes par ces auteurs. Ces differences trouvent peut-Ctre leur explication dans le fait que I’espece de souris que nous utilisons est differente de celles des auteurs cites, dune part, et que les doses infestantes que nous employons sont Cgalement sensiblement plus faibles d’autre part. L’augmentation globale des ditferentes classes d’immunoglobulines des le 7eme jour qui suit

I.J.P. VOL. 5. 1975

Variations

globulines

est cependant considkrable : ce fait nous incite ti entreprendre I’Ctude de I’activitk physiologique et biologique de ces immunoglobulines qui pourraient jouer, k un moment 06 les phCnom&nes ceiiufaires sont B leur maximum (Vernes et al., 1973, un rBle non nkgligeable dans l’~tablissement de I’immunit& I’infestation

BIBLIOGRAPHIE CAPRON A., BICUET J., VERNES A. & AFCHAIN D. 1968.

Structure antigknique des helminthes. Aspects immunologiques des relations h6te-parasite. &make des H~pitusix tPfftho~Qgie-B~o/ogje) 16: 321-138. CRANDALL R. B. & MOORE L. L. A. Jr. 1968. The macroglobulin antibody response in experimental trichinosis. Journal of Infectious Diseases 118: 377-385. CRANDALL R. B. & CRANDALL C. A. 1972. Trichinella spiralis: immunologic response to infection in mice. ~~per~rne~?tal PurasitQ/ogy 31: 378-398. FAHEY J. L. & LAWRENCE M. E. 1963. Q~Iantitative determination of 6,6 S gamma-globulins in human serum. Journal of Immunology 91: 597-603. KAGAN G. Rr GOODCHILD C. G. 1961. Papar electrophoresis of s-ra from man and experimental animals infected with various helminths. Journalof Parasitology 47: 373-377. LARSH J. E., GOULSON H. J. & WEATHERLY N. F. 1964~. Studies on delayed (cellular) hypersensitivity in mice

striques

trichinose

75

infected with TrirhitzeNa spiralis---I. Transfer of lymph node cells. Journal of the Elisha Mitchell Scientific Society 80: 133-I 35. LARSH J. E., GOULSON H. T. & WEATHERLY N. F. 19646. Studies on delayed (cellular) hypers-nsitivity in mice infected with Tr~chi~e//u spiral&-Ii. Transfer of peritoneal exudate cells. Jozirna/ of Para~if#/o~y 50: 496-498. LARSH J. E. & KENT D. E. 1949. The effect of alcohol on natural and acquired immunity of mice to infection with Trichinella spiralis. Journal of’ Parasitology 35: 45-53. MANCINI G., CARBONARA A. 0. & HEREMANS J. F. 1965. ImmLInochemical quantitation of antigens by single radial immuno diffusion. ~mrnl~~oehernj.~try2: 235~-254. SANDOR G., ORLEY C., KRAUS W. & KORACH S. 1967. Immunostkums correspondant h des composants protkidiques individuels du &rum humain. Leur application ;i I’immunochimie quantitative par la methode de diffusion radiale-1. Rksultats obtenus chez le sujet normal. Annakr de ~‘In~titi~t Pasteur (Paris) 112: 747-761. VERNESA., FLOC’H F., BICUET J. & TAILLIEZ R. 1975. Trichinose experimentale--1. CinCtique des phknomtnes d’hypersensibilitk retardke chez la souris CBA et le rat Wistar. International Journal jtir Parasitology 5: 63-70. WRIGHT C. G. & OLIVER-G• XZALEZ J. 1943. Electrophoretic studies on antibodies to Trichi~e//aspjrufi.~ in the rabbit. Jolfr;Iul of I~fect~~i~.~Diseases 72: 242-245