Fascioliasis is an important zoonotic helminthic disease caused by Fasciola hepatica and poses a serious threat to global public health. To evade the immune response of its host (humans or animals), F. hepatica secretes various antioxidant enzymes such as glutathione transferase (GST) to facilitate its invasion, migration and parasitism in vivo. To investigate the biological functions of a novel omega-class GST (GSTO), the molecular features of GSTO2 of F. hepatica were analyzed by online software, and the biochemical properties in vitro of recombinant GSTO2 (rGSTO2) were dissected. Then, the regulatory roles of rGSTO2 protein in murine macrophages in vitro were further explored. The results revealed that the GSTO2 gene encodes 254 amino acids, which harbor the characteristic N-terminal domain (βαβαββα) and C-terminal domain (α-helical) of the cytoplasmic GST superfamily. GSTO2 was mainly expressed in F. hepatica vitelline follicles, intestinal tract, excretory pores and vitelline cells, with thioltransferase and dehydroascorbate reductase activities. Moreover, rGSTO2 protein could be taken up by murine macrophages and significantly inhibit the viability of macrophages. In addition, rGSTO2 protein could significantly promote apoptosis and modulate the expression of cytokines in macrophages. These findings suggested that F. hepatica GSTO2 plays an important role in modulating the physiological functions of macrophages, whereby this protein might be involved in immunomodulatory and anti-inflammatory roles during infection. This study provided new insights into the immune-evasion mechanism of F. hepatica and may contribute to the development of a potential anti-inflammatory agent.
Title: Caractérisation moléculaire d’une nouvelle GSTO2 de Fasciola hepatica et ses rôles dans la modulation des macrophages murins.
Abstract: La fasciolase est une importante maladie helminthique zoonotique causée par Fasciola hepatica, qui constitue une menace sérieuse pour la santé publique mondiale. Pour échapper à la réponse immunitaire de son hôte (humain ou animal), F. hepatica sécrète diverses enzymes antioxydantes telles que la glutathion transférase (GST) pour faciliter son invasion, sa migration et son parasitisme in vivo. Pour étudier les fonctions biologiques d’une nouvelle GST de classe oméga (GSTO), les caractéristiques moléculaires de la GSTO2 de F. hepatica ont été analysées par un logiciel en ligne et les propriétés biochimiques in vitro de sa protéine recombinante (rGSTO2) ont été disséquées. Ensuite, les rôles régulateurs de la protéine rGSTO2 sur les macrophages murins in vitro ont été explorés plus avant. Les résultats ont révélé que le gène GSTO2 code pour 254 acides aminés, qui abritent le domaine N-terminal caractéristique (βαβαββα) et le domaine C-terminal (α-hélicoïdal) de la superfamille GST cytoplasmique. Chez F. hepatica, GSTO2 était principalement exprimée dans les follicules vitellins, le tractus intestinal, les pores excréteurs et les cellules vitellines, avec des activités de thioltransférase et de déhydroascorbate réductase. De plus, la protéine rGSTO2 a pu être absorbée par les macrophages murins et inhiber de manière significative la viabilité des macrophages. Enfin, la protéine rGSTO2 a pu favoriser de manière significative l’apoptose et moduler l’expression des cytokines dans les macrophages. Ces résultats suggèrent que la GSTO2 de F. hepatica joue un rôle important dans la modulation des fonctions physiologiques des macrophages, cette protéine pouvant être impliquée dans des rôles immunomodulateurs et anti-inflammatoires au cours de l’infection. Cette étude a fourni de nouvelles informations sur le mécanisme d’évasion immunitaire de F. hepatica et pourrait contribuer au développement d’un agent anti-inflammatoire potentiel.
Keywords: Biochemical properties; Fasciola hepatica; GSTO2; Immunomodulatory role; Molecular characterization; Murine macrophages.
© X. Wang et al., published by EDP Sciences, 2022.