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Javier Sotillo
XXI Congreso de la Sociedad Española de Parasitología
Julio 2019
Rol de las vesículas extracelulares en las
interacciones parásito-hospedador: de la
inmunomodulación al desarrollo de vacunas
Croese et al., 2015, JACI
¿Cómo sobreviven los parásitos?
Productos excreción/secreción
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1 2 3
Tradicionalmente nos hemos centrado en los ESP para
desarrollar vacunas y métodos diagnósticos
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2012 ?Echinostoma caproni
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los adultos supervivientes recogidos
Nippostrongylus brasiliensis
Particle diameter [nm]
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Nippostrongylus brasiliensis EVs
• 52 miRNA
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• Interacción con 2’093 genes de ratón
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directamente
• 23 dianas citoquinas o ruta de citoquinas (*)
Propiedades
inmunoreguladoras de las
EVs
Nippostrongylus brasiliensis EVs
Estructuras tridiensionales con células
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diferenciada.
Permiten:
- Explorar la actividad cellular, su
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para estudiar la respuesta intestinal
comparado con líneas celulares
bidimensionales.
Interacciones N. brasiliensis EVs-
hospedador
• 3D mini intestinos (organoides intestinales)
• Casi todos los tipos celulares presentes en el
epitelio intestinal
• Miroinyectamos EVs teñidas con PKH26
• Incubación (3h) a 37 °C y 4 °C
Interacciones N. brasiliensis EVs-
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• Casi todos los tipos celulares presentes en el
epitelio intestinal
• Miroinyectamos EVs teñidas con PKH26
• Incubación (3h) a 37 °C y 4 °C
Interacciones N. brasiliensis EVs-
hospedador
1. Nbr excretory/secretory products (ESP)
2/3. Nbr EVs
4. Nbr EV-depleted ESP (soluble proteins)
5. Tmu EVs
6. Grape-vesicles (unrelated control)
7. PBS (negative “diseased” control)
8. without colitis (healthy control)
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IL-17a
(pg/mgtissue)
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*
Pro-inflammatory Anti-inflammatory
> Efectos protectores de la IL-10
Citoquinas en colon de ratones con colitis tratados
con N. brasiliensis EVs
Conclusiones
1. Las proteínas y otros compuestos solubles ya no son el único jugador en las relaciones parásito-
hospedador.
2. Las vesículas extracelulares contienen numerosas proteínas y material genético (miRNA, RNA…)
protegido de proteasas, RNAsas, etc con potencial para interaccionar con el hospedador.
3. Se puede explorar el material´”ómico” presente en las vesículas extracelulares para el desarrollo
de vacunas y tratamientos antiinflamatorios.
@SotilloJavi
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IV Jornada de Jóvenes Investigadores en Parasitología. Dr. Javier Sotillo

  • 1. Javier Sotillo XXI Congreso de la Sociedad Española de Parasitología Julio 2019 Rol de las vesículas extracelulares en las interacciones parásito-hospedador: de la inmunomodulación al desarrollo de vacunas
  • 2. Croese et al., 2015, JACI ¿Cómo sobreviven los parásitos?
  • 3. Productos excreción/secreción Mezcla de lípidos, glicanos, proteínas y metabolitos excretados o secretados por los parásitos Loukas,…., Yazdanbakhsh et al., 2016
  • 4. Productos excreción/secreción Adaptada de Sotillo et al. Trends in Parasitology 2017 1 2 3 Tradicionalmente nos hemos centrado en los ESP para desarrollar vacunas y métodos diagnósticos
  • 5. Productos excreción/secreción Mezcla de lípidos, glicanos, proteínas, metabolitos y vesículas extracelulares excretados o secretados por los parásitos Trematodos: 2012 ?Echinostoma caproni 2012 Fasciola hepatica 2014 Dicrocoelium dendriticum 2015 Schistosoma mansoni 2015 Schistosoma japonicum 2015 Opisthorchis viverrini Cestodos: 2016 Echinococcus multilocularis 2016 Echinococcus granulosus 2017 Mesocestoides corti 2017 Taenia crassiceps Nematodos: 2006 ?Caenorhabditis elegans (non- parasitic) 2014 Heligmosomoides polygyrus 2015 Trichuris suis 2015 Brugia malayi 2016 Teladorsagia circumcincta 2016 Dirofilaria immitis 2017 Haemonchus contortus 2017 T. muris 2018 Nippostrongylus brasiliensis
  • 6. Los exosomas son vesículas membranosas de orígen endocítico, un tamaño de ~ 30- 120nm y que presentan marcadores típicos (Alix, Syntenin, CD-63, CD81..). Hay otros tipos de vesículas extracelulares como las microvesículas y los cuerpos apoptóticos. ¿Qué es una vesícula extracellular (EV)?
  • 7. EVs de parásitos Marcilla et al., 2014 Journal of Extracellular Vesicles
  • 8. Vesículas extracelulares Adaptado de Eichenberger et al. Immunology and Cell Biology 2018 Opisthorchis viverrini Nippostrongylus brasiliensis
  • 12. Cysteine and glycine-rich Homer homolog Sodium hydrogen exchanger Myoferlin Calcium-activated channel IFN-related developmental regulator TSP-1 TSP-2 TSP-3 Alix Syntenin Annexins BRO1 CYP-450 Tegument antigen 14-3-3 Na:K ATPase GTPase Opisthorchis viverrini EVs
  • 13. Opisthorchis viverrini EVs Control 6h 20µm 1 hr 2 hrs 6 hrs Control Las EVs son internalizadas por colangiocitos
  • 14. Opisthorchis viverrini EVs Control La internalización de las EVs puede ser bloqueada por suero de hamsters inmunizados
  • 15. Opisthorchis viverrini EVs Control Las EVs y proteínas derivadas de EVs protegen frente a la infección por O. viverrini
  • 16. Opisthorchis viverrini EVs Control Las EVs y proteínas derivadas de EVs afectan al tamaño de los adultos supervivientes recogidos
  • 17. Nippostrongylus brasiliensis Particle diameter [nm] Concentration[particles/mL] 95 nm (+/- 37.3) Eichenberger et al., 2018. Front. Immunol. TRPS Nippostrongylus brasiliensis EVs
  • 18. • 52 miRNA • 5 sin homología • Predicción interacción miRNA-gene hospedador: • Interacción con 2’093 genes de ratón • 30 dianas implicadas en el Sistema inmunitario directamente • 23 dianas citoquinas o ruta de citoquinas (*) Propiedades inmunoreguladoras de las EVs Nippostrongylus brasiliensis EVs
  • 19. Estructuras tridiensionales con células pluripotenciales y progenia epitelial diferenciada. Permiten: - Explorar la actividad cellular, su organización y estructura y realizer manipulaciones genéticas. - Es un model fisiológico más relevante para estudiar la respuesta intestinal comparado con líneas celulares bidimensionales. Interacciones N. brasiliensis EVs- hospedador
  • 20. • 3D mini intestinos (organoides intestinales) • Casi todos los tipos celulares presentes en el epitelio intestinal • Miroinyectamos EVs teñidas con PKH26 • Incubación (3h) a 37 °C y 4 °C Interacciones N. brasiliensis EVs- hospedador
  • 21. • 3D mini intestinos (organoides intestinales) • Casi todos los tipos celulares presentes en el epitelio intestinal • Miroinyectamos EVs teñidas con PKH26 • Incubación (3h) a 37 °C y 4 °C Interacciones N. brasiliensis EVs- hospedador
  • 22. 1. Nbr excretory/secretory products (ESP) 2/3. Nbr EVs 4. Nbr EV-depleted ESP (soluble proteins) 5. Tmu EVs 6. Grape-vesicles (unrelated control) 7. PBS (negative “diseased” control) 8. without colitis (healthy control) 0 1 2 3 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 D ays Bodyweight(%) N aive TN BS+PBS N b ESP E V -de ple ted N b ESP N b E V s *** ** * G ra p e o so m e s T m E V s N b E V s (therapeutic) * N a iv e T N B S + P B SN b E S P E V -d e p le te d N b E S PN b E V s G ra p e o s o m e sT m E V s 6 8 1 0 1 2 Colonlength(cm) ** * **** ***N a iv e T N B S + P B S N b E S P E V -d e p le te d N b E S P N b E V s G ra p e o s o m e s T m E V s 0 1 2 3 4 5 6 Clinicalscore ** N a iv e T N B S + P B SN b E S P E V -d e p le te d N b E S PN b E V s G ra p e o s o m e sT m E V s 0 2 4 6 8 1 0 Pathologyscore ** *** * naïve colitis EVs = Nbr = Tmu BALB/c N. brasiliensis EVs en tratamiento de colitis
  • 23. N a iv e T N B S + P B SN b E S P E V -d e p le te d N b E S P N b E V s G ra p e o s o m e s 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 IL-10 (pg/mgtissue) ** * ** * ** * ** * N a iv e T N B S + P B SN b E S P E V -d e p le te d N b E S P N b E V s G ra p e o s o m e s 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 TGF (pg/mgtissue) ** * ** * ** * N a iv e T N B S + P B S N b E S P E V -d e p le te d N b E S P N b E V s G ra p e o s o m e s 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 Il-1 (pg/mgtissue) ** * ** * ** * ** * N a iv e T N B S + P B SN b E S P E V -d e p le te d N b E S P N b E V s G ra p e o s o m e s 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 IL-6 (pg/mgtissue) ** * ** * ** * ns N a iv e T N B S + P B SN b E S P E V -d e p le te d N b E S P N b E V s G ra p e o s o m e s 0 1 2 3 IFN (pg/mgtissue) ** * ** * ** * ns N a iv e T N B S + P B SN b E S P E V -d e p le te d N b E S P N b E V s G ra p e o s o m e s 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 IL-17a (pg/mgtissue) ** * ** * ** * ns * Pro-inflammatory Anti-inflammatory > Efectos protectores de la IL-10 Citoquinas en colon de ratones con colitis tratados con N. brasiliensis EVs
  • 24. Conclusiones 1. Las proteínas y otros compuestos solubles ya no son el único jugador en las relaciones parásito- hospedador. 2. Las vesículas extracelulares contienen numerosas proteínas y material genético (miRNA, RNA…) protegido de proteasas, RNAsas, etc con potencial para interaccionar con el hospedador. 3. Se puede explorar el material´”ómico” presente en las vesículas extracelulares para el desarrollo de vacunas y tratamientos antiinflamatorios.