Published May 30, 2024 | Version v1
Publication Open

Immune Response to the Recombinant Apa Protein from Mycobacterium tuberculosis Expressed in Streptomyces lividans After Intranasal Administration in Mice. Induction of Protective Response to Tubercle Bacillus Aerosols Exposure

Creators

  • 1. Universidad Nacional Autónoma de México

Description

Abstract Identifying and evaluating potential vaccine candidates has become one of the main objectives to combat tuberculosis. Among them, mannosylated Apa antigen from Mycobacterium tuberculosis and the non-mannosylated protein expressed in Escherichia coli , have been studied. Although both proteins can induce a protective response in mice, it has been considered that native protein can be dispensed. In this work, we study the protective response induced by Apa expressed in E. coli and in Streptomyces lividans. The latter , like native is secreted as a double band of 45/47 kDa, however, only its 47 kDa band is mannosylated. Both antigens and BCG were intranasal administrated in mice, and animals were then challenged by aerosol with M. tuberculosis H37Rv. The results showed that both, Apa from S. lividans and E. coli conferred statistically significantly protection to animals compared to controls. The cytokine immune response was studied by an immunoassay after animals' immunization, revealing that Apa from S. lividans induced a statistically significant proliferation of T cell, as well as the expression of IFN-γ, IL-1β, IL-17 and IL-10. In contrast, non-proliferation was obtained with non-mannosylated protein, but induction of IL-12 and IL-17 was observed. Together, these results demonstrate that both proteins were able to modulate a specific immune response against M. tuberculosis, that could be driven by different mechanisms possibly associated with the presence or not of mannosylation. Furthermore, stimulation of cells from BCG-vaccinated animals with the proteins could be an important tool, to help define the use of a given subunit-vaccine after BCG vaccination.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أصبح تحديد وتقييم المرشحين المحتملين للقاح أحد الأهداف الرئيسية لمكافحة السل. من بينها، تمت دراسة مستضد أبا mannosylated من المتفطرة السلية والبروتين غير mannosylated المعبر عنه في الإشريكية القولونية. على الرغم من أن كلا البروتينين يمكن أن يحفز استجابة وقائية في الفئران، فقد تم اعتبار أنه يمكن الاستغناء عن البروتين الأصلي. في هذا العمل، ندرس الاستجابة الوقائية التي يسببها Apa المعبر عنها في E. coli وفي Streptomyces lividans. يتم إفراز الأخير ، مثل الأصلي، كنطاق مزدوج من 45/47 كيلو دالتون، ومع ذلك، فإن نطاقه 47 كيلو دالتون فقط هو مانوسيلاتيد. كانت كل من المستضدات و BCG تدار عن طريق الأنف في الفئران، ثم تم تحدي الحيوانات عن طريق الهباء الجوي مع M. tuberculosis H37Rv. أظهرت النتائج أن كلا من Apa من S. lividans و E. coli يمنحان حماية إحصائية كبيرة للحيوانات مقارنة بالضوابط. تمت دراسة الاستجابة المناعية السيتوكينية من خلال المقايسة المناعية بعد تحصين الحيوانات، وكشفت أن Apa من S. lividans تسبب في انتشار كبير إحصائيًا للخلايا التائية، بالإضافة إلى التعبير عن IFN - γ و IL -1 β و IL -17 و IL -10. وعلى النقيض من ذلك، تم الحصول على عدم الانتشار بالبروتين غير المنوسيل، ولكن لوحظ تحريض IL -12 و IL -17. تُظهر هذه النتائج معًا أن كلا البروتينين كانا قادرين على تعديل استجابة مناعية محددة ضد مرض السل، والتي يمكن أن تكون مدفوعة بآليات مختلفة ربما ترتبط بوجود أو عدم وجود مانوسيليشن. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون تحفيز خلايا الحيوانات التي تم تطعيمها بلقاح BCG بالبروتينات أداة مهمة، للمساعدة في تحديد استخدام لقاح وحدة فرعية معين بعد التطعيم بلقاح BCG.

Translated Description (French)

Résumé L'identification et l'évaluation des candidats vaccins potentiels sont devenues l'un des principaux objectifs de la lutte contre la tuberculose. Parmi eux, l'antigène Apa mannosylé de Mycobacterium tuberculosis et la protéine non mannosylée exprimée dans Escherichia coli ont été étudiés. Bien que les deux protéines puissent induire une réponse protectrice chez la souris, il a été considéré que les protéines natives peuvent être distribuées. Dans ce travail, nous étudions la réponse protectrice induite par l'Apa exprimée chez E. coli et chez Streptomyces lividans. Ce dernier , comme le natif, est sécrété sous forme d'une double bande de 45/47 kDa, cependant, seule sa bande de 47 kDa est mannosylée. Les antigènes et le BCG ont été administrés par voie intranasale chez la souris, et les animaux ont ensuite été mis à l'épreuve par aérosol avec M. tuberculosis H37Rv. Les résultats ont montré que l'Apa de S. lividans et l'E. coli conféraient une protection statistiquement significative aux animaux par rapport aux témoins. La réponse immunitaire des cytokines a été étudiée par un test immunologique après l'immunisation des animaux, révélant que l'Apa de S. lividans induisait une prolifération statistiquement significative des lymphocytes T, ainsi que l'expression de l'IFN-γ, de l'IL-1β, de l'IL-17 et de l'IL-10. En revanche, la non-prolifération a été obtenue avec des protéines non mannosylées, mais l'induction de l'IL-12 et de l'IL-17 a été observée. Ensemble, ces résultats démontrent que les deux protéines étaient capables de moduler une réponse immunitaire spécifique contre M. tuberculosis, qui pourrait être entraînée par différents mécanismes éventuellement associés à la présence ou non de mannosylation. De plus, la stimulation des cellules d'animaux vaccinés par le BCG avec les protéines pourrait être un outil important, pour aider à définir l'utilisation d'une sous-unité de vaccin donnée après la vaccination par le BCG.

Translated Description (Spanish)

Resumen La identificación y evaluación de posibles vacunas candidatas se ha convertido en uno de los principales objetivos para combatir la tuberculosis. Entre ellos, se han estudiado el antígeno Apa manosilado de Mycobacterium tuberculosis y la proteína no manosilada expresada en Escherichia coli. Aunque ambas proteínas pueden inducir una respuesta protectora en ratones, se ha considerado que se puede dispensar la proteína nativa. En este trabajo se estudia la respuesta protectora inducida por Apa expresada en E. coli y en Streptomyces lividans. Este último , al igual que el nativo, se secreta como una doble banda de 45/47 kDa, sin embargo, solo su banda de 47 kDa está manosilada. Tanto los antígenos como el BCG se administraron por vía intranasal en ratones y, a continuación, los animales se expusieron mediante aerosol a M. tuberculosis H37Rv. Los resultados mostraron que tanto Apa de S. lividans como E. coli confirieron una protección estadísticamente significativa a los animales en comparación con los controles. La respuesta inmune de las citocinas se estudió mediante un inmunoensayo después de la inmunización de los animales, revelando que Apa de S. lividans indujo una proliferación estadísticamente significativa de células T, así como la expresión de IFN-γ, IL-1β, IL-17 e IL-10. Por el contrario, la no proliferación se obtuvo con proteína no manosilada, pero se observó inducción de IL-12 e IL-17. Juntos, estos resultados demuestran que ambas proteínas fueron capaces de modular una respuesta inmune específica contra M. tuberculosis, que podría ser impulsada por diferentes mecanismos posiblemente asociados con la presencia o no de manosilación. Además, la estimulación de células de animales vacunados con BCG con las proteínas podría ser una herramienta importante para ayudar a definir el uso de una vacuna subunitaria dada después de la vacunación con BCG.

Files

s00284-024-03697-7.pdf.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d6c6ade00cc3479a08f80b8b82992240
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الاستجابة المناعية لبروتين أبا المؤتلف من المتفطرة السلية المعبر عنها في المتسلسلة الزرقاء بعد الإعطاء عبر الأنف في الفئران. الحث على الاستجابة الوقائية للتعرض للهباء الجوي لعصيات السل
Translated title (French)
Réponse immunitaire à la protéine Apa recombinante de Mycobacterium tuberculosis exprimée chez Streptomyces lividans après administration intranasale chez la souris. Induction d'une réponse protectrice à l'exposition aux aérosols de bacille tuberculeux
Translated title (Spanish)
Respuesta inmune a la proteína Apa recombinante de Mycobacterium tuberculosis expresada en Streptomyces lividans después de la administración intranasal en ratones. Inducción de la respuesta protectora a la exposición a aerosoles de bacilos tuberculosos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4399167507
DOI
10.1007/s00284-024-03697-7

Is supplement to
https://openalex.org/W2470729247 (Other)
https://openalex.org/W2399095344 (Other)
https://openalex.org/W2372782348 (Other)
https://openalex.org/W2326927648 (Other)
https://openalex.org/W2081773228 (Other)
https://openalex.org/W2067544776 (Other)
https://openalex.org/W2065108150 (Other)
https://openalex.org/W2039318886 (Other)
https://openalex.org/W1998532332 (Other)
https://openalex.org/W1964668446 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mexico

References

  • https://openalex.org/W1873761727
  • https://openalex.org/W1910489939
  • https://openalex.org/W1979364782
  • https://openalex.org/W1984614018
  • https://openalex.org/W1987517643
  • https://openalex.org/W1989606580
  • https://openalex.org/W1990836521
  • https://openalex.org/W1993351829
  • https://openalex.org/W2004224847
  • https://openalex.org/W2030676026
  • https://openalex.org/W2031764823
  • https://openalex.org/W2046913133
  • https://openalex.org/W2053392413
  • https://openalex.org/W2056434476
  • https://openalex.org/W2058146053
  • https://openalex.org/W2060966727
  • https://openalex.org/W2067844076
  • https://openalex.org/W2073373262
  • https://openalex.org/W2075331560
  • https://openalex.org/W2096403772
  • https://openalex.org/W2097999465
  • https://openalex.org/W2098376804
  • https://openalex.org/W2104612209
  • https://openalex.org/W2116683264
  • https://openalex.org/W2123284596
  • https://openalex.org/W2127351863
  • https://openalex.org/W2135746704
  • https://openalex.org/W2145578574
  • https://openalex.org/W2149749080
  • https://openalex.org/W2151996963
  • https://openalex.org/W2204863622
  • https://openalex.org/W2290414711
  • https://openalex.org/W2333090379
  • https://openalex.org/W2349219133
  • https://openalex.org/W2400594891
  • https://openalex.org/W2573288933
  • https://openalex.org/W2766475728
  • https://openalex.org/W2785649317
  • https://openalex.org/W2792935975
  • https://openalex.org/W2961226555
  • https://openalex.org/W3017277495
  • https://openalex.org/W3091368918
  • https://openalex.org/W3183521638
  • https://openalex.org/W3197665727
  • https://openalex.org/W3204797997
  • https://openalex.org/W3213694554
  • https://openalex.org/W4210297053
  • https://openalex.org/W4360999666
  • https://openalex.org/W4377288324