Mémoire

Specific cellular and humoral immune responses induced by different antigen preparations of Echinococcus multilocularis Metacestodes in patients with alveolar echinococcosis

Prolifération lymphocytaire induite par des antigènes spécifiques dans l'échinococcose alvéolaire humaine

¹ Research Unit on Health and Rural Environment (SERF), Research Group on Alveolar Echinococcosis (AREA), University of Franche-Comté. F 25030 Besançon, France.
² Laboratory of Parasitology, Medicine and Veterinary Faculties of the University of Bern, CH- 300/ Bern, Switzerland.
³ Laboratory of Parasitology, Clinical Institute of Hygiene of the University of Vienna, A-1095 Wien, Austria.

^* Correspondence : Prof. D. A. VUITTON, Service de Médecine Interne, CHU Jean Minjoz, F 25030 BESANCON (France) Telephone : 81 66 97 33 - Fax : 81 66 97 11.

Accepted: 18 July 1994

Abstract

A specific proliferation of the peripheral blood mononuclear cells (PBMC) stimulated by antigens of Echinococcus sp. has been shown in patients with cystic as well as alveolar echinococcosis. However, the development of a major granulomatous reaction around the parasitic larvae is a characteristic feature of the local immune response to E. multilocularis while humoral immune responses seem to predominate in E. granulosus infection. The aim of this study was to analyse the specific proliferation of the PBMC from 36 patients with alveolar echinococcosis, and 23 controls, induced by a crude preparation of E. rnultilocularis (EmcAg) as well as by two E. multilocularis specific antigen preparations, the Em2 antigen and the protoscolex (ESAg) antigen. The significant correlation observed between the proliferation index either by Em2 and ES or by Emc suggests that both antigens account for an important part of the lymphocyte proliferative response. The strong effect of these species specific antigens on lymphocyte proliferation is confirmed by the comparison of the results obtained in this study to those obtained in a previous study of specific cellular immunity to E. granulosus antigens in patients with cystic echinococcosis. The proliferation indices were significantly elevated in all those 7 patients with a proven AE who were sero-negative using the Emc ELISA, as well as in the 12 patients also seronegative, but using the Em2 ELISA. In 5 seronegative patients who had had a complete resection of the parasitic lesions two years before the lymphocyte proliferation evaluation, the PI was above the threshold value for two dilutions of EmcAg. PI under the threshold values were obtained only in patients with residual lesions. These results suggest that E. multilocularis specific antigens promote the proliferation of lymphocytes which could be TH1 cells, responsible for the intense periparasitic granulomatous reaction characteristic of alveolar echinococcosis.

Résumé

Aussi bien dans l'échinococcose hydatique que dans l'échinococcose alvéolaire, il est possible d'obtenir une prolifération spécifique des lymphocytes sanguins après stimulation par les antigènes d'Echinococcus.Cependant le développement d'une réaction gra-nulomateuse majeure autour des larves parasitaires est un des aspects caractéristiques de la réponse immune locale à E. mujtilocularis, alors que les réponses immunes humorales semblent prédominer dans l'infection par E. granulosus. Le but de cette étude était d'analyser la prolifération spécifique des lymphocytes circulants de 36 malades atteints d'échinococcose alvéolaire et de 23 sujets témoins, après stimulation par une préparation antigénique brute d'E. multilocularis (EmcAg) ainsi que par deux préparations antigéniques spécifiques purifiées, l'antigène Em2 et l'antigène de protoscolex (ESAg). La corrélation significative observée entre les index de prolifération après stimulation par les trois préparations antigéniques montre que les antigènes spécifiques participent de façon importante à l'initiation de la réponse proliférative lymphocytaire. Cet effet puissant des antigènes spécifiques d'espèce est confirmé par la comparaison des résultats obtenus dans ce travail à ceux obtenus dans une étude précédemment publiée de l'immunité cellulaire spécifique vis-à-vis des antigènes d'E. granulosus, chez des malades atteints d'échinococcose hydatique. Les index de prolifération étaient significativement élevés chez les 7 malades, atteints d'échi-nococcose alvéolaire confirmée histologiquement, qui étaient séronégatifs en utilisant l'ELISA Emc, de même que chez les 12 malades, également séronégatifs mais en utilisant l'ELISA Em2. Chez 5 malades séronégatifs qui avaient eu une résection complète des lésions parasitaires 2 ans avant l'évaluation de la prolifération lymphocytaire, les index de prolifération étaient au-dessus du seuil de positivité pour les 2 dilutions d'EmcAg. Les index de prolifération en-dessous du seuil n'ont été obtenus que chez des malades qui avaient des lésions résiduelles. Ces résultats suggèrent que les antigènes spécifiques d'E. multilocularis sont de puissants inducteurs de prolifération lymphocytaire qui pourraient contribuer à induire l'intense réaction granulomateuse locale caractéristique de l'échinococcose alvéolaire.