Contrasting Disease Progression, Microglia Reactivity, Tolerance, and Resistance to <i>Toxoplasma gondii</i> Infection in Two Mouse Strains
Daniel G. Diniz,
Jhonnathan H. P. de Oliveira,
Luma C. F. Guerreiro,
Gabriel C. de Menezes,
Alexa C. L. de Assis,
Tainá Q. Duarte,
Izabelly B. D. dos Santos,
Flávia D. Maciel,
Gabrielly L. da S. Soares,
Sanderson C. Araújo,
Felipe T. de C. Franco,
Ediclei L. do Carmo,
Rafaela dos A. B. Morais,
Camila M. de Lima,
Dora Brites,
Daniel C. Anthony,
José A. P. Diniz,
Cristovam W. P. Diniz
Affiliations
Daniel G. Diniz
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Jhonnathan H. P. de Oliveira
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Luma C. F. Guerreiro
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Gabriel C. de Menezes
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Alexa C. L. de Assis
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Tainá Q. Duarte
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Izabelly B. D. dos Santos
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Flávia D. Maciel
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Gabrielly L. da S. Soares
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Sanderson C. Araújo
Laboratório de Microscopia Eletrônica, Instituto Evandro Chagas, Belém 66077-830, Pará, Brazil
Felipe T. de C. Franco
Laboratório de Microscopia Eletrônica, Instituto Evandro Chagas, Belém 66077-830, Pará, Brazil
Ediclei L. do Carmo
Seção de Parasitologia, Instituto Evandro Chagas, Belém 67030-000, Pará, Brazil
Rafaela dos A. B. Morais
Seção de Parasitologia, Instituto Evandro Chagas, Belém 67030-000, Pará, Brazil
Camila M. de Lima
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Dora Brites
Research Institute for Medicines (iMed.ULisboa), Faculty of Pharmacy, Universidade de Lisboa, 1649-003 Lisbon, Portugal
Daniel C. Anthony
Laboratory of Experimental Neuropathology, Department of Pharmacology, University of Oxford, Oxford OX1 2JD, UK
José A. P. Diniz
Laboratório de Microscopia Eletrônica, Instituto Evandro Chagas, Belém 66077-830, Pará, Brazil
Cristovam W. P. Diniz
Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-005, Pará, Brazil
Our study investigated the innate immune response to Toxoplasma gondii infection by assessing microglial phenotypic changes and sickness behavior as inflammatory response markers post-ocular tachyzoite instillation. Disease progression in Swiss albino mice was compared with the previously documented outcomes in BALB/c mice using an identical ocular route and parasite burden (2 × 105 tachyzoites), with saline as the control. Contrary to expectations, the Swiss albino mice displayed rapid, lethal disease progression, marked by pronounced sickness behaviors and mortality within 11–12 days post-infection, while the survivors exhibited no apparent signs of infection. Comparative analysis revealed the T. gondii-infected BALB/c mice exhibited reduced avoidance of feline odors, while the infected Swiss albino mice showed enhanced avoidance responses. There was an important increase in microglial cells in the dentate gyrus molecular layer of the infected Swiss albino mice compared to the BALB/c mice and their respective controls. Hierarchical cluster and discriminant analyses identified three microglial morphological clusters, differentially affected by T. gondii infection across strains. The BALB/c mice exhibited increased microglial branching and complexity, while the Swiss albino mice showed reduced shrunken microglial arbors, diminishing their morphological complexity. These findings highlight strain-specific differences in disease progression and inflammatory regulation, indicating lineage-specific mechanisms in inflammatory responses, tolerance, and resistance. Understanding these elements is critical in devising control measures for toxoplasmosis.