Publicación: Análisis transcriptómico en el modelo murino de neurocisticercosis con tratamiento antihelmíntico para la búsqueda de genes implicados en la neuroinflamación
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Resumen en español
La neurocisticercosis (NCC) es una infección parasitaria del sistema nervioso central (SNC) ocasionado por Tenia solium, donde la neuro inflamación juega un papel clave en la patogénesis. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la infección por T. solían y el tratamiento antihelmíntico en la expresión génica del cerebro de ratas con NCC en dos tiempos de evaluación, enfocado en los genes y vías de señalización asociadas a la neuro inflamación. Para lo cual se emplearon datos de mRNA-Se obtenidos a partir de tejido cerebral de ratas con NCC con y sin tratamiento antihelmíntico, con sus respectivos controles sanos. Se realizaron análisis bioinformáticos para identificar genes diferencialmente expresados (DEGs) en tres evaluaciones: 1) Efecto del tratamiento durante la infección (ratas con NCC tratadas con antihelmínticos vs. ratas con NCC no tratadas); 2) Efecto de la infección (ratas con NCC vs. ratas sanas, ambos grupos sin tratamiento antihelmíntico); y 3) Efecto interacción infección-tratamiento (ratas con NCC vs. ratas sanas, ambos grupos tratados con antihelmínticos). Posteriormente se realizó el enriquecimiento de términos GO, y la identificación de genes y vías de señalización relacionadas con neuro inflamación a los 5 días y 2 meses post tratamiento. En la primera evaluación se identificaron DEGs a los 2 meses postratamiento (38 DEGs), sugiriendo un efecto del tratamiento. En la segunda evaluación se identificaron 336 DEGs a los 5 días y 156 DEGs a los 2 meses. En relación a la tercera evaluación se encontraron DEGs en ambos tiempos (164 DEGs a los 5 días y 1613 a los 2 meses), siendo mayor el número DEGs a los 2 meses postratamiento en ratas con NCC que recibieron antihelmínticos. El análisis de enriquecimiento funcional de genes estos se obtuvieron en las evaluaciones 2 y 3. Destacando los términos GO como respuesta inmune, complejo de inflamasoma, regulación de transporte de neurotransmisores, entre otros. Se identificaron genes que participan en la activación de microglías y astrocitos en ratas en las diferentes evaluaciones. En cuanto a las vías de señalización, los DEGs en ratas con NCC (efecto de la infección) participan en la activación de las vías Nf-κB y TNF mientras que el efecto interacción infección–tratamiento involucró la activación de las vías MAPK y PI3K–AKT en ambos tiempos, además de TGF-β, quimiocinas y TNF a los 2 meses postratamiento. En conjunto, estos resultados evidencian que tanto la infección por T. solían como el tratamiento antihelmíntico alteran la expresión de genes y vías relacionadas con la neuroinflamación en el cerebro de ratas con NCC.
Resumen en inglés
Neurocysticercosis (NCC) is a parasitic infection of the central nervous system (CNS) caused by Taenia solium, where neuroinflammation plays a key role in pathogenesis. The aim of this study was to evaluate the effect of T. solium infection and anthelmintic treatment on gene expression in the brains of rats with NCC at two time points, focusing on genes and signaling pathways associated with neuroinflammation. For this purpose, mRNA-Seq data obtained from brain tissue of rats with NCC, both treated and untreated, and their respective healthy controls were used. Bioinformatic analyses were performed to identify differentially expressed genes (DEGs) in three assessments: 1) Effect of treatment during infection (rats with NCC treated with anthelmintics vs. rats with NCC untreated); 2) Effect of infection (rats with NCC vs. healthy rats, both groups untreated); and 3) Combined infection-treatment effect (rats with NCC vs. healthy rats, both groups treated with anthelmintics). Subsequently, GO term enrichment was performed, and genes and signaling pathways related to neuroinflammation were identified at 5 days and 2 months post-treatment. In the first evaluation, 38 DEGs were identified at 2 months post-treatment, suggesting a treatment effect. In the second evaluation, 336 DEGs were identified at 5 days and 156 DEGs at 2 months. In the third evaluation, DEGs were found at both points (164 DEGs at 5 days and 1613 at 2 months), with a higher number of DEGs at 2 months post-treatment in rats with NCC that received anthelmintics. The functional enrichment analysis of these genes was obtained in assessments 2 and 3. Key terms included GO, such as immune response, inflammasome complex, and neurotransmitter transport regulation. Genes involved in the activation of microglia and astrocytes in rats were identified in the different assessments. Regarding signaling pathways, DEGs in rats with NCC (effect of infection) participate in the activation of the Nf-κB and TNF pathways, while the combined infection-treatment effect involved the activation of the MAPK and PI3K-AKT pathways at both time points, as well as TGF-β, chemokines, and TNF at 2 months post-treatment.Taken together, these results demonstrate that both T. solium infection and anthelmintic treatment alter the expression of genes and pathways related to neuroinflammation in the brains of rats with NCC.