La mucosa nasal es la principal vía de entrada de microorganismos patógenos que dañan al huésped y pueden llevarlo a la muerte. La defensa de esta mucosa está dada principalmente por la inmunidad innata mediada por los polimorfonucleares (PMN) que son las primeras células en llegar al sitio de infección. Actualmente numerosas investigaciones han propuesto que los polimorfonucleares juegan un papel importante en la eliminación de varios microorganismos patógenos evitando la propagación de la infección por medio de mecanismos efectores como: la fagocitosis, liberación de trampas extracelulares de DNA (NETs), especies reactivas de oxígeno y nitrógeno. Sin embargo, estos factores cuando no son regulados por el propio sistema inmune son capaces de provocar daño por ejemplo en la mucosa intestinal, en los pulmones e hígado. Por otra parte, Naegleria fowleri una amiba causante de una enfermedad conocida como Meningoencefalitis Amibiana Primaria (MAP) que es aguda y en el 98% de los caso mortal. Esta amiba infecta a través de la mucosa nasal, llega a la lámina propia y de ahí migra hacia el cerebro a través de la placa cribosa. Una vez ahí N. fowleri comienza a dividirse debido a la óptima temperatura, las altas concentraciones de oxígeno y de nutrientes y esto provoca el reclutamiento de células inflamatorias compuestas principalmente de PMN, pronto estas células provocan daño a las amibas, pero no el suficiente para eliminarlas, como consecuencia las amibas comienzan a destruir a las células inflamatorias y toda esta liberación enzimática así como de radicales libres tanto de las amibas como de las células inflamatorias provocan una inflamación severa en el cerebro del huésped que lo lleva a la muerte. En nuestro laboratorio hemos establecido tanto la infección de esta amiba en ratones BALB/c como un esquema de inmunización que protege a los ratones en un 100%, gracias a que utilizamos la ruta intranasal para inmunizar y utilizamos la toxina del cólera como adyuvante. En ambos casos tanto en el modelo de infección como en el de protección, observamos la presencia de PMN sin embargo, solo en el modelo de protección son capaces de evitar que los trofozoítos de N. fowleri se adhieran al epitelio y puedan infectar, junto con los PMN en lumen de la cavidad hemos observado la presencia de anticuerpos IgA e IgG y esto nos sugiere una fuerte activación de estas células que junto con los anticuerpos son capaces eliminar a los trofozoítos y por tanto evitar la infección. Por otra parte en nuestro laboratorio contamos con una cepa de ratones CD1 que a diferencia de los ratones BALB/c son resistentes a la infección por N. fowleri, y esta resistencia aparentemente está dada por los mismos factores inmunes que en los ratones BALB/C inmunizados (PMN y anticuerpos IgA e IgG). Es por esto que el proyecto se enfoca en analizar algunos mecanismos efectores de los Polimorfonucleares como las NETs, y las moléculas que los acompañan como la MPO, Elastasa y óxido nítrico, que puede favorecer la eliminación de la infección o daño. Los resultados serán hallazgos pioneros en el entendimiento de la inmunidad innata de la cavidad nasal, y del papel que juegan los polimorfonuclareas, no sólo contra N. fowleri, sino para otros microorganismos que utilizan la cavidad nasal para infectar al huésped. Esta información sería de gran utilidad para el posterior diseño de vacunas que modulen tanto la respuesta inmune innata como adaptativa que sea capaz de proteger a las personas contra las infecciones por la vía nasal.

Los aspectos relevantes del proyecto son: 1. Se trabajará con 3 modelos de ratón, 1) resistentes (CD1), 2) susceptibles a la infección por Naegleria fowleri (BALB/C) y 3) susceptibles e inmunizados con extractos de Naegleria fowleri más Toxina del cólera (BALB/c+Inm; resistencia inducida), estas características permitirán comprender si la respuesta protectora es mediada por los polimorfonucleares, al analizar sus mecanismos efectores como los NETs, MPO, NO y Elastasa en la cavidad nasal. 2. Se analizará la formación de Trampas Extracelulares de Neutrófilos in vivo e in vitro, contra Naegleria fowleri. Actualmente los NETs no se han descrito en la cavidad nasal de ratón y menos contra Naegleria fowleri, por lo cual será un hallazgo pionero en los mecanismos de protección innatos de la cavidad nasal que pueda ayudar a eliminar infecciones de esta vía; además de observar la liberación de NETs contra este protozoario extracelular, ya que actualmente sólo se ha determinado contra otros protozoarios intracelulares. 3. Se evaluará la producción de Mieloperoxidasa y Óxido nítrico en la cavidad nasal por parte de los PMNs y los trofozoítos durante la infección, esto ayudará a comprender el posible daño que generan estas moléculas que llevan al daño del tejido y la muerte de los ratones. Estos resultados se podrían utilizar para el diseño de fármacos contra estas moléculas.