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Toxoplasma gondii causes increased ICAM-1 and serotonin expression in the jejunum of rats 12 h after infection - 17/05/19

Doi : 10.1016/j.biopha.2019.108797 
Maria José Pastre a, Lucas Casagrande a, Marcelo Biondaro Gois b, , Letícia Sarturi Pereira-Severi a, Carlos Alberto Miqueloto c, João Luís Garcia d, Gessilda de Alcântara Nogueira-Melo a, Débora de Mello Gonçales Sant’Ana a
a Programa de Pós-graduação em Biociências e Fisiopatologia, Universidade Estadual de Maringá, Av. Colombo, n° 5790, CEP: 87020-900 Maringá, Paraná, Brazil 
b Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Av. Carlos Amaral, Cajueiro, CEP 44574-490, Santo Antônio de Jesus, BA; and Universidade Federal da Bahia, Instituto de Ciências da Saúde, Av. Reitor Miguel Calmon, Vale do Canela, Salvador, BA, Brazil 
c Departamento de Biologia Geral, Universidade Estadual de Londrina, Rodovia Celso Garcia Cid, Pr 445 Km 380, CEP: 86057-970, Londrina, Paraná, Brazil 
d Departamento de Medicina Veterinária Preventiva, Universidade Estadual de Londrina, Rodovia Celso Garcia Cid, Pr 445 Km 380, CEP: 86057-970, Londrina, Paraná, Brazil 

Corresponding author.

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Highlights

5-HT is a neuroendocrine mediator present in the intestinal mucosa of all vertebrates.
T. gondii enhances 5-HT expression in enterochromaffin cells.
T. gondii increases the expression of ICAM-1 in the intestinal mucosa.
T. gondii causes changes in the jejunal mucosa in less than 24 h of infection.
Collagen remodeling and mastocytosis are observed in the jejunum of infected rats.

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Abstract

Objective: To analyze the remodeling dynamics of total collagen, type I and III, the expression of ICAM-1 and 5-HT in the jejunum of rats.

Methods: Twenty-eight Wistar rats were randomly assigned to two experimental groups: the control group (CG, n = 7) and the infected group (receiving 5,000 sporulated T. gondii oocysts - ME49 strain, genotype II, n = 21). Seven infected rats each at 6 (G6), 12 (G12), and 24 (G24) hours post infection were sacrificed and segments of jejunum were collected for standard histological, histochemical, and immunohistochemistry processing techniques.

Results: The infection promoted ICAM-1 and 5-HT expression, type III collagen, and total mast cell increases. However, it also caused a reduction in the area occupied by type I collagen fibers, and in submucosa thickness, and caused ganglion and peri-ganglion alterations.

Conclusion: The structural damage caused by toxoplasmic infection is intense during the first 24 h post inoculation. At peak dissemination, from 12 to 24 h, there is an increase in ICAM-1 and 5-HT expression, with intense migration of mast cells to the site of infection. There was also a reduction in submucosa thickness, and an effective loss of extracellular matrix (ECM) organization, which included changes in the dynamics of type I and III total collagen deposition.

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Keywords : Mast cells, Enterochromaffin cells, Adhesion molecules, Toxoplasmosis


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