Research Article

MicroRNA-155 contributes to host immunity against Toxoplasma gondii

Le microARN-155 contribue à l’immunité de l’hôte contre Toxoplasma gondii

Ningbo Women and Children’s Hospital, Ningbo, Zhejiang, PR China

^* Corresponding author: 284011028@qq.com

Received: 29 March 2021
Accepted: 26 November 2021

Abstract

Toxoplasma gondii is well known to infect almost all avian and mammalian species including humans, with worldwide distribution. This protozoan parasite can cause serious toxoplasmosis, posing with a risk to public health. The role of microRNAs in the pathogenesis of T. gondii has not been well described. The aim of the present study was to investigate the role of microRNA-155 (miR-155) in mediating innate and adaptive immune responses during T. gondii infection in mice models. The survival and parasite burden in T. gondii-infected miR-155^−/− and wild-type (WT) C57BL6 mice were compared. In these two mouse models, ELISA tests were used for analysis of Th1-associated, Th2-associated, and Th17-associated cytokines, and flow cytometry was used for analysis of the subpopulations of NK, NKT, CD8⁺T, CD4⁺T cells and regulatory T cells (Tregs), as well as Ly6Chi inflammatory monocytes and dendritic cells. The lack of miR-155 led to increased parasite burden and decreased survival of infected mice in contrast to WT mice. Innate and adaptive immune responses were reduced in the absence of miR-155, along with decreased proinflammatory mediators, Th-1-associated and Th-2-associated cytokines and accumulation of lymphocyte subpopulations. Also, CD8⁺ T cell exhaustion was also worsened in the absence of miR-155 via targeting of SHIP-1 and SOCS1, showing as up-regulated recruitment of Tregs and expression of PD-1, and down-regulated expression of IFN-γ and TNF-α in CD8⁺ T cells. Our results show that miR-155 is a critical immune regulator for the control of T. gondii infection, suggesting that miR-155 can be explored as a potential molecular target for boosting immunity against T. gondii.

Résumé

Toxoplasma gondii est bien connu pour infecter presque toutes les espèces aviaires et mammifères, y compris les humains, avec une distribution mondiale. Ce parasite protozoaire peut provoquer une toxoplasmose grave, présentant un risque pour la santé publique. Le rôle des microARN dans la pathogenèse de T. gondii n’a pas été bien décrit. Le but de la présente étude était d’étudier le rôle du microARN-155 (miR-155) dans la médiation des réponses immunitaires innées et adaptatives lors d’une infection à T. gondii dans des modèles de souris. La survie et la charge parasitaire chez les souris miR-155^−/− et de type sauvage C57BL6 infectées par T. gondii ont été comparées. Dans ces deux modèles de souris, des tests ELISA ont été utilisés pour l’analyse des cytokines associées à Th1, Th2 et Th17, et la cytométrie en flux a été utilisée pour l’analyse des sous-populations de cellules NK, NKT, CD8⁺T, CD4⁺T et les cellules T régulatrices (Tregs), ainsi que les monocytes inflammatoires Ly6Chi et les cellules dendritiques. L’absence de miR-155 a entraîné une augmentation de la charge parasitaire et une diminution de la survie des souris infectées contrairement aux souris de type sauvage. Les réponses immunitaires innées et adaptatives ont été réduites en l’absence de miR-155, ainsi qu’une diminution des médiateurs pro-inflammatoires, des cytokines associées à Th-1 et Th-2 et à une accumulation de sous-populations de lymphocytes. En outre, l’épuisement des lymphocytes T CD8⁺ s’est également aggravé en l’absence de miR-155 via le ciblage de SHIP-1 et SOCS1, se manifestant par un recrutement régulé à la hausse des Tregs et l’expression de PD-1, et une expression régulée à la baisse de l’IFN-γ et TNF-α dans les cellules T CD8⁺. Nos résultats montrent que miR-155 est un régulateur immunitaire essentiel pour le contrôle de l’infection à T. gondii, suggérant que miR-155 peut être exploré comme cible moléculaire potentielle pour renforcer l’immunité contre T. gondii.