Una proteina conservata di Babesia microti suscita una protezione parziale contro l'infezione da Babesia e Plasmodium

Parassiti e vettori volume 16, numero articolo: 306 (2023) Citare questo articolo

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Il protozoo parassita Babesia microti che causa la malattia zoonotica babesiosi risiede negli eritrociti del suo mammifero ospite durante il suo ciclo di vita. Attualmente non sono disponibili vaccini efficaci per prevenire le infezioni da Babesia microti.

Abbiamo precedentemente identificato un antigene altamente sieroattivo, denominato Bm8, come antigene associato alla membrana eritrocitaria conservato di B. microti, mediante screening di chip proteici ad alto rendimento. L'analisi bioinformatica e filogenetica ha mostrato che questa proteina associata alla membrana è conservata tra gli emoprotozoi apicomplexa, come i membri dei generi Babesia, Plasmodium e Theileria. Abbiamo ottenuto la proteina ricombinante Bm8 (rBm8) mediante espressione e purificazione procariotica.

I test di immunofluorescenza hanno confermato che Bm8 e il suo omologo Plasmodium erano localizzati principalmente nel citoplasma del parassita. La proteina rBm8 è stata riconosciuta specificamente dai sieri di topi infettati con B. microti o P. berghei. Inoltre, i topi immunizzati con il polipeptide Bm8 presentavano una diminuzione del carico parassitario dopo l’infezione da B. microti o P. berghei.

L'immunizzazione passiva con antisieri Bm8 potrebbe proteggere in una certa misura i topi contro l'infezione da B. microti o P. berghei. Questi risultati ci portano a ipotizzare che la proteina Bm8 associata alla membrana eritrocitaria conservata di B. microti potrebbe fungere da nuovo candidato vaccino antiparassitario ad ampio spettro poiché suscita una risposta immunitaria protettiva contro la Babesiosi e l'infezione da Plasmodium.

I parassiti del genere Babesia sono protozoi intraeritrocitici trasmessi dalle zecche appartenenti al phylum Apicomplexa. La babesiosi è diventata una minaccia emergente per la salute pubblica ed è stata designata come malattia infettiva soggetta a denuncia nazionale in molti paesi [1,2,3]. Le principali specie di Babesia note per infettare l’uomo e quindi funzionare come agenti patogeni zoonotici sono B. microti, B. venatorum, B. canis e B. divergens [4, 5]. La presentazione clinica della babesiosi è prevalentemente asintomatica o con sintomi lievi, ma sintomi clinici più gravi si riscontrano comunemente in popolazioni di neonati o pazienti immunocompromessi. Inoltre, le infezioni da Babesia possono essere pericolose per la vita nei pazienti sottoposti a splenectomia [6, 7]. Il Plasmodium, un altro genere di parassiti protozoari trasmessi da vettori, rappresenta una minaccia ancora maggiore per la salute globale poiché causa la malaria. Solo nel 2021, circa 619.000 decessi sono stati attribuiti alla malaria [8]. Sia Plasmodium che Babesia sono emoprotozoi apicomplexanici che possono infettare e replicarsi all'interno degli eritrociti dell'ospite. La citoadesione dei globuli rossi (RBC) infetti mediata dall'invasione dei parassiti e l'invasione dei globuli rossi da parte dei parassiti sono due processi diversi e indipendenti. Come primo passo nell'invasione dei globuli rossi, i merozoiti si attaccano alla membrana dei globuli rossi [9, 10], un processo che dipende in larga misura dalle interazioni tra il parassita e le molecole presenti sulla superficie della cellula ospite [11,12,13]. Una serie di studi su modelli animali hanno dimostrato che la protezione fornita da alcune proteine ​​coinvolte nell’invasione cellulare e nell’immunità è limitata; pertanto, ad oggi, non è disponibile alcun vaccino contro le infezioni da B. microti e sono necessarie ulteriori esplorazioni [14,15,16,17,18,19]. Il vaccino RTS,S, che è il primo e il più sviluppato vaccino contro la malaria al mondo, ha dimostrato solo un'efficacia modesta contro il Plasmodium falciparum, con una longevità relativamente breve [20].

Gli attuali sforzi di sviluppo del vaccino si stanno concentrando sull’uso di immunogeni antigenicamente definiti, in particolare quelle molecole che interagiscono o interrompono il processo di invasione dei parassiti nei globuli rossi ospiti [21]. Nel nostro precedente studio di screening ad alto rendimento del proteoma, abbiamo identificato un numero di proteine ​​di B. microti con elevata antigenicità [19, 22]. Sono stati valutati la protezione e il potenziale diagnostico dei peptidi segnale di queste proteine ​​secrete, inclusa la proteina 44, denominata BmSP44 [23]. Nel presente studio, lo screening dei chip ad alto rendimento del proteoma e l'analisi bioinformatica hanno portato all'identificazione della proteina 8 associata alla membrana eritrocitaria di B. microti (denominata Bm8) come proteina conservata tra i parassiti apicomplexa, come Plasmodium spp. e Theileria spp. Dopo aver clonato ed espresso la proteina e sintetizzato uno dei suoi frammenti peptidici, abbiamo valutato la protezione immunitaria contro l'infezione murina da Plasmodium e l'infezione da Babesia. Lo scopo di questo studio era identificare molecole comuni che possono essere utilizzate come riferimento per la prevenzione e il controllo degli emoprotozoi trasmessi da vettori.