Experimental disseminated aspergillosis in mice: Histopathological study

ObjectiveSystemic response to intravenous administration of Aspergillus fumigatus conidia was investigated in laboratory mice by survival/mortality, peripheral blood leukocyte response and histopathological evaluation of lung, liver, kidney and spleen.MethodsFemale C57Bl/6 mice were inoculated intravenously with 106–5 × 107 conidia of A. fumigatus (human isolate). Survival was monitored for two weeks. Histopathological analysis of organ was conducted postmortem and in survivors. Peripheral blood cells and leukocyte aggregation were determined in survivors.ResultsAdministration of all doses of A. fumigatus conidia caused mortality, but the highest mortality rate and the shortest time of survival were noted at the highest doses applied. Increased peripheral blood lymphocyte counts and their propensity to aggregate were observed in survivors. Histological analysis revealed : (1) pulmonary inflammatory response proportional to the applied dose of conidia with detectable fungi in lungs of animals that received the highest applied dose; (2) pronounced kidney inflammatory response with variable intensity of tubular dilation in survivors versus tubular destruction in nonsurvivors and proteinuria as well as hemoglobinuria at the highest doses applied; (3) presence of microabscesses in the liver; (4) white pulp hyperplasia and dose-dependent increase in lymphoid follicles in the spleen of infected animals that survived.ConclusionLymphocytosis and state of aggregation/adhesion in survivors and local histologically evident inflammatory response in all examined organs of mice characterize the response to systemic application of A. fumigatus conidia. The results obtained may contribute to our understanding of pathological mechanisms underlying disseminated aspergillosis and to the evaluation of therapeutic interventions that might improve survival or lessen pathology.

RésuméObjectifAnalyse de la réaction systémique à l’administration intraveineuse de conidies d’Aspergillus fumigatus à des souris, selon leur survie ou mortalité, la réaction des leucocytes périphériques et l’examen histopathologique du foie, des reins et de la rate.MéthodesDes souris femelles C57B1/6 sont inoculées par voie intraveineuse avec 106–5 × 107 conidies d’A. fumigatus (d’origine humaine.) La survie est suivie pendant une période de deux semaines. L’analyse histopatologique d’organes est effectuée postmortem et sur les survivants. La numération des lymphocytes périphériques et leur état d’agrégation sont évalués chez les survivants.RésultatsL’administration de toutes les charges de conidies d’A. fumigatus a été mortelle, sachant que le taux de mortalité le plus élevé et la période de survie la plus courte sont observés pour les doses les plus importantes. L’augmentation du nombre de lymphocytes périphériques et leur tendance à agréger sont remarquées chez les survivants. L’analyse histologique révèle les points suivants : (1) la présence d’une réaction inflammatoire pulmonaire proportionnelle à la dose de conidies appliquée, avec détection du champignon dans les poumons des animaux ayant reçu les doses les plus élevées ; (2) la réaction prononcée d’inflammation rénale avec intensité variable de la dilation tubulaire chez les survivants et destruction tubulaire chez les non-survivants et protéinurie et hémoglobinurie suite aux charges de conidies les plus élevées ; (3) la présence de microabcès dans le foie ; (4) l’hyperplasie de la pulpe blanche et augmentation de follicules lymphoïdes en fonction des doses administrées dans la rate des animaux infectés ayant survécus.ConclusionLa lymphocytose et l’état d’agrégation/adhésion des lymphocytes chez les survivants et la réaction inflammatoire évidente sur histologie locale dans tous les organes des souris examinées caractérisent la réaction à l’injection systémique de conidies d’A. fumigatus. Les résultats obtenus pourraient contribuer à la compréhension du mécanisme pathologique de l’invasion aspergillaire et à l’évaluation des interventions thérapeutiques pouvant améliorer le taux de survie ou la réduction de la pathologie.