Published December 22, 2022
| Version v1
Publication
Open
CCR7/dendritic cell axis mediates early bacterial dissemination in Orientia tsutsugamushi-infected mice
Creators
- 1. The University of Texas Medical Branch at Galveston
- 2. Armed Forces Research Institute of Medical Science
- 3. United States Army
Description
Scrub typhus is a life-threatening zoonosis caused by the obligate intracellular bacterium Orientia tsutsugamushi (Ot) that is transmitted by the infected larvae of trombiculid mites. However, the mechanism by which Ot disseminates from the bite site to visceral organs remains unclear; host innate immunity against bacterial dissemination and replication during early infection is poorly understood. In this study, by using an intradermal infection mouse model and fluorescent probe-labeled Ot, we assessed the dynamic pattern of innate immune cell responses at the inoculation site. We found that neutrophils were the first responders to Ot infection and migrated into the skin for bacterial uptake. Ot infection greatly induced neutrophil activation, and Ot-neutrophil interaction remarkably promoted cell death both in vitro and in vivo. Depletion of neutrophils did not alter bacterial dissemination in mice, as evidenced by similar bacterial burdens in the skin and draining lymph nodes (dLN) at day 3, as well as in the lungs and brains at day 14, as compared to the control mice. Instead, dendritic cells (DCs) and macrophages played a role as a Trojan horse and transmitted Ot from the skin into dLN. Importantly, the absence of homing receptor CCR7 or neutralization of its ligand, CCL21, significantly impaired DC migration, resulting in reduced bacterial burdens in dLN. Taken together, our study sheds light on a CCR7/dendritic cell-mediated mechanism of early Ot dissemination and provides new insights into therapeutic and vaccine development strategies for scrub typhus.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
فرك التيفوس هو مرض حيواني مهدد للحياة تسببه البكتيريا الملزمة داخل الخلايا Orientia tsutsugamushi (Ot) التي تنتقل عن طريق اليرقات المصابة من العث الخطيمي. ومع ذلك، فإن الآلية التي ينتشر بها Ot من موقع اللدغة إلى الأعضاء الحشوية لا تزال غير واضحة ؛ المناعة الفطرية المضيفة ضد الانتشار البكتيري والتكاثر أثناء العدوى المبكرة غير مفهومة بشكل جيد. في هذه الدراسة، باستخدام نموذج فأر العدوى داخل الجلد ومسبار الفلورسنت المسمى Ot، قمنا بتقييم النمط الديناميكي لاستجابات الخلايا المناعية الفطرية في موقع التلقيح. وجدنا أن العدلات كانت أول المستجيبين لعدوى Ot وانتقلت إلى الجلد للامتصاص البكتيري. أدت عدوى Ot إلى تنشيط العدلات بشكل كبير، وعزز تفاعل Ot - Neutrophil بشكل ملحوظ موت الخلايا في كل من المختبر وفي الجسم الحي. لم يغير استنفاد العدلات من انتشار البكتيريا في الفئران، كما يتضح من الأعباء البكتيرية المماثلة في الجلد واستنزاف الغدد الليمفاوية (dLN) في اليوم الثالث، وكذلك في الرئتين والدماغ في اليوم الرابع عشر، مقارنة بالفئران الضابطة. بدلاً من ذلك، لعبت الخلايا التغصنية (DCs) والبلاعم دورًا كحصان طروادة ونقلت Ot من الجلد إلى dLN. الأهم من ذلك، أن عدم وجود مستقبلات موجهة CCR7 أو تحييد الربيطة، CCL21، أضعف بشكل كبير هجرة DC، مما أدى إلى انخفاض الأعباء البكتيرية في dLN. مجتمعة، تسلط دراستنا الضوء على آلية CCR7/الخلايا التغصنية لنشر Ot المبكر وتقدم رؤى جديدة حول استراتيجيات تطوير العلاج واللقاحات لفرك التيفوس.Translated Description (French)
Le typhus des broussailles est une zoonose potentiellement mortelle causée par la bactérie intracellulaire obligée Orientia tsutsugamushi (Ot) qui est transmise par les larves infectées des acariens trombiculidés. Cependant, le mécanisme par lequel l'Ot se dissémine du site de la morsure aux organes viscéraux reste incertain ; l'immunité innée de l'hôte contre la dissémination et la réplication bactériennes au début de l'infection est mal comprise. Dans cette étude, en utilisant un modèle de souris d'infection intradermique et une sonde fluorescente marquée Ot, nous avons évalué le modèle dynamique des réponses des cellules immunitaires innées au site d'inoculation. Nous avons constaté que les neutrophiles étaient les premiers répondants à l'infection à Ot et migraient dans la peau pour l'absorption bactérienne. L'infection à Ot a fortement induit l'activation des neutrophiles, et l'interaction Ot-neutrophile a remarquablement favorisé la mort cellulaire à la fois in vitro et in vivo. L'épuisement des neutrophiles n'a pas modifié la dissémination bactérienne chez la souris, comme en témoignent les charges bactériennes similaires dans la peau et les ganglions lymphatiques drainants (dLN) au jour 3, ainsi que dans les poumons et le cerveau au jour 14, par rapport aux souris témoins. Au lieu de cela, les cellules dendritiques (DC) et les macrophages ont joué un rôle de cheval de Troie et ont transmis l'Ot de la peau au dLN. Fait important, l'absence du récepteur homing CCR7 ou la neutralisation de son ligand, CCL21, a considérablement altéré la migration du DC, entraînant une réduction des charges bactériennes dans le dLN. Pris ensemble, notre étude met en lumière un mécanisme de dissémination précoce de l'Ot médié par les cellules CCR7/dendritiques et fournit de nouvelles informations sur les stratégies thérapeutiques et de développement de vaccins contre le typhus des broussailles.Translated Description (Spanish)
El tifus de matorral es una zoonosis potencialmente mortal causada por la bacteria intracelular obligada Orientia tsutsugamushi (Ot) que se transmite por las larvas infectadas de los ácaros trombiculidos. Sin embargo, el mecanismo por el cual Ot se disemina desde el sitio de la mordedura a los órganos viscerales sigue sin estar claro; la inmunidad innata del huésped contra la diseminación y replicación bacteriana durante la infección temprana es poco conocida. En este estudio, mediante el uso de un modelo de ratón con infección intradérmica y Ot marcada con sonda fluorescente, evaluamos el patrón dinámico de las respuestas de las células inmunitarias innatas en el sitio de inoculación. Descubrimos que los neutrófilos fueron los primeros en responder a la infección por Ot y migraron a la piel para la absorción bacteriana. La infección por Ot indujo en gran medida la activación de neutrófilos, y la interacción Ot-neutrófilos promovió notablemente la muerte celular tanto in vitro como in vivo. El agotamiento de los neutrófilos no alteró la diseminación bacteriana en ratones, como lo demuestran las cargas bacterianas similares en la piel y los ganglios linfáticos de drenaje (dLN) en el día 3, así como en los pulmones y el cerebro en el día 14, en comparación con los ratones de control. En cambio, las células dendríticas (CD) y los macrófagos desempeñaron un papel como caballo de Troya y transmitieron Ot de la piel a dLN. Es importante destacar que la ausencia del receptor de direccionamiento CCR7 o la neutralización de su ligando, CCL21, afectó significativamente la migración de DC, lo que resultó en cargas bacterianas reducidas en dLN. En conjunto, nuestro estudio arroja luz sobre un mecanismo mediado por células CCR7/dendríticas de diseminación temprana de OT y proporciona nuevos conocimientos sobre estrategias terapéuticas y de desarrollo de vacunas para el tifus de matorral.Files
pdf.pdf
Files
(4.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3de62ac81a03d5150afb7cd7acda8b53
|
4.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- CCR7/محور الخلايا التغصنية يتوسط الانتشار البكتيري المبكر في الفئران المصابة بالشرقية تسوتسوجاموشي
- Translated title (French)
- CCR7/axe des cellules dendritiques médiateur de la dissémination bactérienne précoce chez les souris infectées par Orientia tsutsugamushi
- Translated title (Spanish)
- El eje CCR7/célula dendrítica media la diseminación bacteriana temprana en ratones infectados con Orientia tsutsugamushi
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4312187774
- DOI
- 10.3389/fimmu.2022.1061031
References
- https://openalex.org/W1556311053
- https://openalex.org/W1614088207
- https://openalex.org/W1973737374
- https://openalex.org/W1981591073
- https://openalex.org/W1986300709
- https://openalex.org/W1994276657
- https://openalex.org/W1996295543
- https://openalex.org/W2004555770
- https://openalex.org/W2007221590
- https://openalex.org/W2008276095
- https://openalex.org/W2046564637
- https://openalex.org/W2065565273
- https://openalex.org/W2066033338
- https://openalex.org/W2087025094
- https://openalex.org/W2109707657
- https://openalex.org/W2110514337
- https://openalex.org/W2122413738
- https://openalex.org/W2138278340
- https://openalex.org/W2152221103
- https://openalex.org/W2161375593
- https://openalex.org/W2163987689
- https://openalex.org/W2169390260
- https://openalex.org/W2317289516
- https://openalex.org/W2478333924
- https://openalex.org/W2508809264
- https://openalex.org/W2517432876
- https://openalex.org/W2518409228
- https://openalex.org/W2593830241
- https://openalex.org/W2625961086
- https://openalex.org/W2724689380
- https://openalex.org/W2738046550
- https://openalex.org/W2758910468
- https://openalex.org/W2765292199
- https://openalex.org/W2771107535
- https://openalex.org/W2782959446
- https://openalex.org/W2785791389
- https://openalex.org/W2786871308
- https://openalex.org/W2788950514
- https://openalex.org/W2790753782
- https://openalex.org/W2801158467
- https://openalex.org/W2891886306
- https://openalex.org/W2900938135
- https://openalex.org/W2904548584
- https://openalex.org/W2923752841
- https://openalex.org/W2944379617
- https://openalex.org/W2969467773
- https://openalex.org/W2999336717
- https://openalex.org/W3008867555
- https://openalex.org/W3038072401
- https://openalex.org/W3040403478
- https://openalex.org/W3097748220
- https://openalex.org/W3169639958
- https://openalex.org/W3169973500
- https://openalex.org/W3176485648
- https://openalex.org/W3176786451
- https://openalex.org/W3186969575
- https://openalex.org/W4223619271
- https://openalex.org/W4247260511