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Nouatin O, Gbédandé K, Ibitokou S, Vianou B, Houngbegnon P, Ezinmegnon S, Borgella S, Akplogan C, Cottrell G, Varani S, Massougbodji A, Moutairou K, Troye-Blomberg M, Deloron P, Luty AJF, Fievet N. Infants' Peripheral Blood Lymphocyte Composition Reflects Both Maternal and Post-Natal Infection with Plasmodium falciparum. PLoS One 2015; 10:e0139606. [PMID: 26580401 PMCID: PMC4651557 DOI: 10.1371/journal.pone.0139606] [Citation(s) in RCA: 12] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/22/2015] [Accepted: 09/14/2015] [Indexed: 11/19/2022] Open
Abstract
Maternal parasitoses modulate fetal immune development, manifesting as altered cellular immunological activity in cord blood that may be linked to enhanced susceptibility to infections in early life. Plasmodium falciparum typifies such infections, with distinct placental infection-related changes in cord blood exemplified by expanded populations of parasite antigen-specific regulatory T cells. Here we addressed whether such early-onset cellular immunological alterations persist through infancy. Specifically, in order to assess the potential impacts of P. falciparum infections either during pregnancy or during infancy, we quantified lymphocyte subsets in cord blood and in infants' peripheral blood during the first year of life. The principal age-related changes observed, independent of infection status, concerned decreases in the frequencies of CD4+, NKdim and NKT cells, whilst CD8+, Treg and Teff cells' frequencies increased from birth to 12 months of age. P. falciparum infections present at delivery, but not those earlier in gestation, were associated with increased frequencies of Treg and CD8+ T cells but fewer CD4+ and NKT cells during infancy, thus accentuating the observed age-related patterns. Overall, P. falciparum infections arising during infancy were associated with a reversal of the trends associated with maternal infection i.e. with more CD4+ cells, with fewer Treg and CD8+ cells. We conclude that maternal P. falciparum infection at delivery has significant and, in some cases, year-long effects on the composition of infants' peripheral blood lymphocyte populations. Those effects are superimposed on separate and independent age- as well as infant infection-related alterations that, respectively, either match or run counter to them.
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MESH Headings
- Adult
- Antigens, Protozoan/genetics
- Antigens, Protozoan/immunology
- Benin
- CD8-Positive T-Lymphocytes/immunology
- CD8-Positive T-Lymphocytes/pathology
- Female
- Fetal Blood/immunology
- Fetal Blood/parasitology
- Humans
- Immunophenotyping
- Infant
- Killer Cells, Natural/immunology
- Killer Cells, Natural/pathology
- Lymphocyte Count
- Malaria, Falciparum/immunology
- Malaria, Falciparum/parasitology
- Malaria, Falciparum/pathology
- Natural Killer T-Cells/immunology
- Natural Killer T-Cells/pathology
- Placenta/immunology
- Placenta/parasitology
- Placenta/pathology
- Plasmodium falciparum/immunology
- Pregnancy
- Pregnancy Complications, Parasitic/immunology
- Pregnancy Complications, Parasitic/parasitology
- Pregnancy Complications, Parasitic/pathology
- Retrospective Studies
- T-Lymphocyte Subsets/immunology
- T-Lymphocyte Subsets/pathology
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Affiliation(s)
- Odilon Nouatin
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Komi Gbédandé
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Samad Ibitokou
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Bertin Vianou
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Parfait Houngbegnon
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Sem Ezinmegnon
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Sophie Borgella
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Institut de Recherche pour le Développement, MERIT UMR D216 Mère et enfant face aux infections tropicales, Paris, France
| | - Carine Akplogan
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Gilles Cottrell
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Institut de Recherche pour le Développement, MERIT UMR D216 Mère et enfant face aux infections tropicales, Paris, France
- PRES Sorbonne Paris Cité, Université Paris Descartes, Faculté de Pharmacie, Paris, France
| | - Stefania Varani
- Unit of Microbiology, Department of Diagnostic, Experimental and Specialty Medicine, University of Bologna, Bologna, Italy
| | - Achille Massougbodji
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
| | - Kabirou Moutairou
- Département de Biochimie et de Biologie Cellulaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Bénin
| | - Marita Troye-Blomberg
- Department of Molecular Biosciences, the Wenner-Gren Institute, Stockholm University, Stockholm, Sweden
| | - Philippe Deloron
- Institut de Recherche pour le Développement, MERIT UMR D216 Mère et enfant face aux infections tropicales, Paris, France
- PRES Sorbonne Paris Cité, Université Paris Descartes, Faculté de Pharmacie, Paris, France
| | - Adrian J. F. Luty
- Department of Medical Microbiology, Radboud University Nijmegen Medical Centre, Nijmegen, The Netherlands
| | - Nadine Fievet
- Centre d’Etude et de Recherche sur le Paludisme Associé à la Grossesse et à l’Enfance (CERPAGE), Faculté des Sciences de la Santé, Université d’Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
- Institut de Recherche pour le Développement, MERIT UMR D216 Mère et enfant face aux infections tropicales, Paris, France
- PRES Sorbonne Paris Cité, Université Paris Descartes, Faculté de Pharmacie, Paris, France
- * E-mail:
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Mohamad D, Suppian R, Mohd Nor N. Immunomodulatory effects of recombinant BCG expressing MSP-1C of Plasmodium falciparum on LPS- or LPS+IFN-γ-stimulated J774A.1 cells. Hum Vaccin Immunother 2014; 10:1880-6. [PMID: 25424796 DOI: 10.4161/hv.28695] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/19/2022] Open
Abstract
Macrophage phagocytosis is the first line of defense of the innate immune system against malaria parasite infection. This study evaluated the immunomodulatory effects of BCG and recombinant BCG (rBCG) strains expressing the C-terminus of the merozoite surface protein-1 (MSP-1C) of Plasmodium falciparum on mouse macrophage cell line J774A.1 in the presence or absence of lipopolysaccharide (LPS) or LPS + IFN-γ. The rBCG strain significantly enhanced phagocytic activity, production of tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-1β, nitric oxide (NO), and inducible nitric oxide synthase (iNOS) as compared with parental BCG strain, and these activities increased in the presence of LPS and LPS+IFN-γ. Furthermore, the rBCG strain also significantly reduced the macrophage viability as well as the rBCG growth suggesting the involvement of macrophage apoptosis. Taken together, these data indicate that the rBCG strain has an immunomodulatory effect on macrophages, thus strengthen the rational use of rBCG to control malaria infection.
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Affiliation(s)
- Dhaniah Mohamad
- a School of Health Sciences; Health Campus; Universiti Sains Malaysia; Kelantan, Malaysia
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