Serological, electrophoretic and biological properties of Fasciola hepatica antigens

Cervi, Laura A.; Rubinstein, Héctor; Masih, Diana T.

doi:10.1590/S0036-46651992000600005

Abstracts

Fasciola hepatica somatic antigen, its partially purified fractions and excretion-secretion products were investigated as to serological, electrophoretic and biological properties. In a Sephadex G-100 column (SG-100), Fasciola hepatica total antigen (FhTA) gave 5 fractions, and SDS-PAGE analysis showed they were glycoproteins ranging from 14 to 94 kDa molecular weight (MW). When these fractions were analyzed by enzyme linked immunotransfer blot (EITB) and immunodiffusion in gel (ID) with serum from immunized rats with FhTA, the presence of different antigenic components was revealed. In the SDS-PAGE of excretor-secretor antigen (ESA), it was possible to observe peptides from 12 to 22 kDa, which were also present in FhTA. When the FhTA, its fractions and the ESA were analyzed by EITB with the immune rat serum (IRS), it was observed that only some fractions of the SG-100 shared antigens with the FhTA and ESA. Moreover, DTH and ITH responses were studied in FhTA immunized rats challenged with these different antigen components, revealing that the protein/carbohydrate ratio is important for inducing DTH response. The ESA was the most active component in the DTH and ITH response.

Fasciola hepatica; Immune response; Excretor-secretor antigen; Antigens characterization

Se realizó la purificación parcial de un antigeno somático de Fasciola hepatica y se obtuveron los productos de excreción-secreción. Por filtración del antigeno total de Fasciola hepatica en Sephadex G-100 (SG-100), se obtuvieron 5 fracciones las que al ser analizadas por electroforesis en geles de poliacrilamida, demostraron estar constituidas por glicoproteínas con un rango de peso molecular (PM) entre 14 y 94 kDa. Cuando estas fracciones fueron analizadas por immunoblot e inmunodifusión en geles de agar frente al suero de ratas inmunizadas con el homogenato total se reveló la presencia de diferentes componentes antigénicos. Usando un antígeno excretor-secretor fue posible observar en el perfil electroforético la presencia de péptidos con un PM entre 12 y 22 kDa, los cuales también estan presentes en el antígeno total. Cuando el antígeno total, sus fracciones y los productos de excreción-secreción fueron analizados por immunoblot frente a suero de rata inmune, se pudo demostrar que algunas fracciones obtenidas por filtración en SG-100 comparten antígenos con el homogenato total y el excretor-secretor. Por otra parte, cuando se estudio la respuesta de hipersensibilidad demorada e inmediata en ratas inmunizadas con el antígeno total, y desafiadas con los distintos componentes antigénicos se observó que la proporción proteínas/carbohidratos de cada fracción es importante en la inducción de la respuesta inmune celular. El antígeno excretor-secretor demostró ser el componente mas activo en ambos tipos de respuesta.

IMMUNOLOGY

Serological, electrophoretic and biological properties of Fasciola hepatica antigens

Propiedades serologicas, electroforeticas y biologicas de antigenos de Fasciola hepatica

Laura A. Cervi; Héctor Rubinstein; Diana T. Masih

Parasitologia y Micologia. Departamento de Bioquímica Clínica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina

^{Correspondence address} Correspondence address: Dra. Diana T. Masih Departamento de Bioquímica Clínica Facultad Ciencias Químicas Universidad Nacional de Córdoba Suc. 16 -CC 61 (5061) Córdoba, ARGENTINA

SUMMARY

Fasciola hepatica somatic antigen, its partially purified fractions and excretion-secretion products were investigated as to serological, electrophoretic and biological properties. In a Sephadex G-100 column (SG-100), Fasciola hepatica total antigen (FhTA) gave 5 fractions, and SDS-PAGE analysis showed they were glycoproteins ranging from 14 to 94 kDa molecular weight (MW). When these fractions were analyzed by enzyme linked immunotransfer blot (EITB) and immunodiffusion in gel (ID) with serum from immunized rats with FhTA, the presence of different antigenic components was revealed.

In the SDS-PAGE of excretor-secretor antigen (ESA), it was possible to observe peptides from 12 to 22 kDa, which were also present in FhTA. When the FhTA, its fractions and the ESA were analyzed by EITB with the immune rat serum (IRS), it was observed that only some fractions of the SG-100 shared antigens with the FhTA and ESA.

Moreover, DTH and ITH responses were studied in FhTA immunized rats challenged with these different antigen components, revealing that the protein/carbohydrate ratio is important for inducing DTH response. The ESA was the most active component in the DTH and ITH response.

Key words: Fasciola hepatica; Immune response; Excretor-secretor antigen; Antigens characterization.

RESUMEN

Se realizó la purificación parcial de un antigeno somático de Fasciola hepatica y se obtuveron los productos de excreción-secreción. Por filtración del antigeno total de Fasciola hepatica en Sephadex G-100 (SG-100), se obtuvieron 5 fracciones las que al ser analizadas por electroforesis en geles de poliacrilamida, demostraron estar constituidas por glicoproteínas con un rango de peso molecular (PM) entre 14 y 94 kDa. Cuando estas fracciones fueron analizadas por immunoblot e inmunodifusión en geles de agar frente al suero de ratas inmunizadas con el homogenato total se reveló la presencia de diferentes componentes antigénicos.

Usando un antígeno excretor-secretor fue posible observar en el perfil electroforético la presencia de péptidos con un PM entre 12 y 22 kDa, los cuales también estan presentes en el antígeno total. Cuando el antígeno total, sus fracciones y los productos de excreción-secreción fueron analizados por immunoblot frente a suero de rata inmune, se pudo demostrar que algunas fracciones obtenidas por filtración en SG-100 comparten antígenos con el homogenato total y el excretor-secretor.

Por otra parte, cuando se estudio la respuesta de hipersensibilidad demorada e inmediata en ratas inmunizadas con el antígeno total, y desafiadas con los distintos componentes antigénicos se observó que la proporción proteínas/carbohidratos de cada fracción es importante en la inducción de la respuesta inmune celular. El antígeno excretor-secretor demostró ser el componente mas activo en ambos tipos de respuesta.

Full text available only in PDF format.

Texto completo disponible sólo en PDF.

ACKNOWLEDGMENTS

The authors acknowledge helpful discussions with Dr. Claudia Sotomayor. This work was supported by Grant No. 2048 from the Consejo de Investigaciones Cientificas y Tecnológicas de la Provincia de Córdoba, Argentina (CONICOR). L. Cervi is a recipient of a fellowship from CONICOR.

Recebido para publicação em 10/3/1992

Aceito para publicação em 3/09/1992

1. CERVI, L.; BORLETTO, N. & MASIH, D.T. - Jomadas de Bioquímica Clínica. ABC. Córdoba, Septiembre 1990.
2. CHERNIAK, R.; REISS, E. & TURNER, S.H. - A galactoxylomannan antigen of Cryptococcus neoformans serotype A. Carbohydr. Res., 103: 239-250,1982.
3. DUBOIS, M.A.; GILES, A.K.; HAMILTON, J.K.; REBERS, A. & SMITH, F. - Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analyt. Chem.,28: 350-356,1956.
4. ESPINO, A.M.; PICO, M.C.; LOPES, S.; DUMENIGO, B. E.; BARBAN, D. & HUESCA, N. - Purificación y caracterización parcial de un antígeno somático de Fasciola hepatica. Rev. cuba. Med. trop., 39: 23-31,1987.
5. GAMBLE, H. R. - Comparison of immune effects in mice immunized with T. spiralis adult and larval antigens. J. Parasit.,71: 680-684,1985.
6. HYLLIER, G.V. & SANTIAGO DE WELL, N. - Partial purification of F. hepatica antigen for the immunodiagnosis of fascioliasis in rats. J. Parasit, 3: 430-433,1977.
7. LAEMMLI, U. K. - Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 277: 680-685,1970.
8. LEHNER, R. P. & SEWELL, M.M. - A study of the antigens produced by adult Fasciola hepatica maintained in vitro. Paras. Immunol., 2: 99-109,1980.
9. LOWRY, O.H.; ROSERBROUGH, H.J.; FARR, A. L. & RANDALL, R. J. - Protein measurement with the folin phenol reagent. J. biol. Chem., 193: 265-275,1951.
10. OUCHTERLONY, O. - Diffusion in gel methods for immunological analysis. Progr. Allergy, 5: 1-78,1958.
11. PIERCE, J. & SUELTER, C. H. - An evaluation of the Coomassie Brilliant Blue G 250 Dye binding method for quantitative protein determination. Analyt. Biochem., 81: 478-480,1977.
12. RIVERA MARRERO, C.A.; SANTIAGO, N. & HILLYER, G. V. - Evaluation of immunodiagnostic antigens in the excretory-secretory products of Fasciola hepatica. J. Parasit., 74: 646-652,1988.
13. SANTIAGO, N.; HILLYER, G.V.; GARCIA-ROSA, M. & MORALES, M.H. - Identification of functional Fasciola hepatica antigens in experimental infections in rabbits. Int. J. Parasit.,14: 197-206,1988.
14. SILBERSTEIN, D.S. & DESPOMMIER, D.D. - Effect on Trichinella spiralis of responses to purified antigens. Science, 227:948-949,1985.
15. TOWBIN, H.; STRAEHELIN, T. & GORDON, J. - Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash), 76: 4350-4354,1979.
16. TURNER, V.C.; CHERNIAK, R.& REISS, E. - Fractionation and characterization of galactoxylomannan from Cryptococus neoformans. Carbohydr. Res., 125: 343-349,1984.
17. ZACHARIUS, R.M.; ZELL, T.E.; MORRISON, J.H. & WOODLOCK, J.J. - Glycoprotein staining following electrophoresis acrylamide gels. Analyt. Biochem., 30: 148-152,1969.

Correspondence address:

Dra. Diana T. Masih

Departamento de Bioquímica Clínica

Facultad Ciencias Químicas

Universidad Nacional de Córdoba

Suc. 16 -CC 61 (5061) Córdoba, ARGENTINA

Publication Dates

Publication in this collection
11 Sept 2006
Date of issue
Dec 1992

History

Accepted
03 Sept 1992
Received
10 Mar 1992

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] 1. CERVI, L.; BORLETTO, N. & MASIH, D.T. - Jomadas de Bioquímica Clínica. ABC. Córdoba, Septiembre 1990.

[2] 2. CHERNIAK, R.; REISS, E. & TURNER, S.H. - A galactoxylomannan antigen of Cryptococcus neoformans serotype A. Carbohydr. Res., 103: 239-250,1982.

[3] 3. DUBOIS, M.A.; GILES, A.K.; HAMILTON, J.K.; REBERS, A. & SMITH, F. - Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analyt. Chem.,28: 350-356,1956.

[4] 4. ESPINO, A.M.; PICO, M.C.; LOPES, S.; DUMENIGO, B. E.; BARBAN, D. & HUESCA, N. - Purificación y caracterización parcial de un antígeno somático de Fasciola hepatica. Rev. cuba. Med. trop., 39: 23-31,1987.

[5] 5. GAMBLE, H. R. - Comparison of immune effects in mice immunized with T. spiralis adult and larval antigens. J. Parasit.,71: 680-684,1985.

[6] 6. HYLLIER, G.V. & SANTIAGO DE WELL, N. - Partial purification of F. hepatica antigen for the immunodiagnosis of fascioliasis in rats. J. Parasit, 3: 430-433,1977.

[7] 7. LAEMMLI, U. K. - Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 277: 680-685,1970.

[8] 8. LEHNER, R. P. & SEWELL, M.M. - A study of the antigens produced by adult Fasciola hepatica maintained in vitro. Paras. Immunol., 2: 99-109,1980.

[9] 9. LOWRY, O.H.; ROSERBROUGH, H.J.; FARR, A. L. & RANDALL, R. J. - Protein measurement with the folin phenol reagent. J. biol. Chem., 193: 265-275,1951.

[10] 10. OUCHTERLONY, O. - Diffusion in gel methods for immunological analysis. Progr. Allergy, 5: 1-78,1958.

[11] 11. PIERCE, J. & SUELTER, C. H. - An evaluation of the Coomassie Brilliant Blue G 250 Dye binding method for quantitative protein determination. Analyt. Biochem., 81: 478-480,1977.

[12] 12. RIVERA MARRERO, C.A.; SANTIAGO, N. & HILLYER, G. V. - Evaluation of immunodiagnostic antigens in the excretory-secretory products of Fasciola hepatica. J. Parasit., 74: 646-652,1988.

[13] 13. SANTIAGO, N.; HILLYER, G.V.; GARCIA-ROSA, M. & MORALES, M.H. - Identification of functional Fasciola hepatica antigens in experimental infections in rabbits. Int. J. Parasit.,14: 197-206,1988.

[14] 14. SILBERSTEIN, D.S. & DESPOMMIER, D.D. - Effect on Trichinella spiralis of responses to purified antigens. Science, 227:948-949,1985.

[15] 15. TOWBIN, H.; STRAEHELIN, T. & GORDON, J. - Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash), 76: 4350-4354,1979.

[16] 16. TURNER, V.C.; CHERNIAK, R.& REISS, E. - Fractionation and characterization of galactoxylomannan from Cryptococus neoformans. Carbohydr. Res., 125: 343-349,1984.

[17] 17. ZACHARIUS, R.M.; ZELL, T.E.; MORRISON, J.H. & WOODLOCK, J.J. - Glycoprotein staining following electrophoresis acrylamide gels. Analyt. Biochem., 30: 148-152,1969.

Brasil