Published March 18, 2020
| Version v1
Publication
Open
Phosphate starvation enhances phagocytosis of Mycobacterium bovis/BCG by macrophages.
- 1. Weatherford College
- 2. Universidad Nacional Autónoma de México
Description
Abstract Tuberculosis (TB) is an important health problem worldwide. The only available TB vaccine is Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guerin, a saprophytic mycobacterium that activates the innate and the acquired immune system after being phagocytosed by macrophages and dendritic cells. BCG vaccination fails to prevent adult pulmonary TB although it may have a protective effect in childhood TB. Understanding how BCG interacts with macrophages and other immunocompetent cells is crucial to develop new vaccines. In this study we showed that macrophages phagocytose Mycobacterium bovis /BCG bacilli with higher efficiency when they are cultured without phosphate. The increased phagocytosis is associated with diminished phagosome acidification. We isolated mycobacterial cell wall and membranes to search for mycobacterial molecules that could be involved in these processes; by immunoblot, it was found that the plasma membranes of phosphate-deprived bacilli express the adhesins PstS-1, LpqH, LprG, and the APA antigen. These proteins are not detected in membranes of bacilli grown with usual amounts of phosphate. The interest of our observations is to show that under the metabolic stress implied in phosphate deprivation, mycobacteria respond upregulating adhesins that could improve their capacity to infect macrophages. These observations are relevant to understand how M. bovis/ BCG induces protective immunity.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
السل التجريدي (TB) هو مشكلة صحية مهمة في جميع أنحاء العالم. لقاح السل الوحيد المتاح هو المتفطرة العصوية البقرية Calmette - Guerin، وهي بكتيريا فطرية رملية تنشط الجهاز المناعي الفطري والمكتسب بعد أن يتم بلعها بواسطة الضامة والخلايا التغصنية. يفشل لقاح BCG في الوقاية من السل الرئوي للبالغين على الرغم من أنه قد يكون له تأثير وقائي في السل في مرحلة الطفولة. إن فهم كيفية تفاعل لقاح بي سي جي مع الخلايا البلعمية والخلايا المناعية الأخرى أمر بالغ الأهمية لتطوير لقاحات جديدة. في هذه الدراسة، أظهرنا أن البلعمات البلعمية المتفطرة البقرية /عصيات BCG ذات كفاءة أعلى عندما يتم استزراعها بدون فوسفات. ترتبط زيادة البلعمة بتناقص تحمض البلعمة. قمنا بعزل جدار الخلية والأغشية الفطرية للبحث عن الجزيئات الفطرية التي يمكن أن تشارك في هذه العمليات ؛ بواسطة اللطخة المناعية، وجد أن أغشية البلازما للعصيات المحرومة من الفوسفات تعبر عن الالتصاقات PstS -1 و LpqH و LprG ومستضد APA. لا يتم اكتشاف هذه البروتينات في أغشية العصيات المزروعة بكميات معتادة من الفوسفات. مصلحة ملاحظاتنا هي إظهار أنه في ظل الإجهاد الأيضي الضمني في الحرمان من الفوسفات، تستجيب البكتيريا الفطرية للالتصاقات التنظيمية التي يمكن أن تحسن قدرتها على إصابة البلاعم. هذه الملاحظات ذات صلة لفهم كيف يحفز M. bovis/ BCG المناعة الوقائية.Translated Description (French)
Résumé La tuberculose (TB) est un problème de santé important dans le monde entier. Le seul vaccin antituberculeux disponible est Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guerin, une mycobactérie saprophyte qui active le système immunitaire inné et acquis après avoir été phagocytée par les macrophages et les cellules dendritiques. La vaccination par le BCG ne parvient pas à prévenir la tuberculose pulmonaire chez l'adulte, bien qu'elle puisse avoir un effet protecteur contre la tuberculose infantile. Comprendre comment le BCG interagit avec les macrophages et d'autres cellules immunocompétentes est crucial pour développer de nouveaux vaccins. Dans cette étude, nous avons montré que les macrophages phagocytose Mycobacterium bovis /BCG bacilles avec une plus grande efficacité quand ils sont cultivés sans phosphate. L'augmentation de la phagocytose est associée à une diminution de l'acidification des phagosomes. Nous avons isolé la paroi cellulaire et les membranes mycobactériennes pour rechercher des molécules mycobactériennes qui pourraient être impliquées dans ces processus ; par immunoblot, il a été constaté que les membranes plasmiques des bacilles privés de phosphate expriment les adhésines PstS-1, LpqH, LprG et l'antigène APA. Ces protéines ne sont pas détectées dans les membranes des bacilles cultivés avec des quantités habituelles de phosphate. L'intérêt de nos observations est de montrer que sous le stress métabolique impliqué dans la privation de phosphate, les mycobactéries répondent à des adhésines régulatrices à la hausse qui pourraient améliorer leur capacité à infecter les macrophages. Ces observations sont pertinentes pour comprendre comment M. bovis/ BCG induit une immunité protectrice.Translated Description (Spanish)
Resumen La tuberculosis (TB) es un problema de salud importante en todo el mundo. La única vacuna disponible contra la TB es Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guerin, una micobacteria saprófita que activa el sistema inmunitario innato y adquirido después de ser fagocitada por macrófagos y células dendríticas. La vacunación con BCG no previene la tuberculosis pulmonar en adultos, aunque puede tener un efecto protector en la tuberculosis infantil. Comprender cómo BCG interactúa con los macrófagos y otras células inmunocompetentes es crucial para desarrollar nuevas vacunas. En este estudio demostramos que los macrófagos fagocitan los bacilos Mycobacterium bovis /BCG con mayor eficiencia cuando se cultivan sin fosfato. El aumento de la fagocitosis se asocia con una disminución de la acidificación del fagosoma. Aislamos la pared celular y las membranas micobacterianas para buscar moléculas micobacterianas que pudieran estar involucradas en estos procesos; mediante inmunotransferencia, se encontró que las membranas plasmáticas de los bacilos privados de fosfato expresan las adhesinas PstS-1, LpqH, LprG y el antígeno APA. Estas proteínas no se detectan en las membranas de los bacilos cultivados con cantidades habituales de fosfato. El interés de nuestros hallazgos es mostrar que bajo el estrés metabólico implícito en la privación de fosfato, las micobacterias responden regulando al alza las adhesinas que podrían mejorar su capacidad para infectar a los macrófagos. Estas observaciones son relevantes para comprender cómo M. bovis/ BCG induce inmunidad protectora.Files
s12865-020-00364-x.pdf
Files
(1.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:68011340954e1e0fe9c9ccd5c96b9235
|
1.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تجويع الفوسفات يعزز البلعمة من المتفطرة البقرية/BCG عن طريق الضامة.
- Translated title (French)
- La carence en phosphate augmente la phagocytose de Mycobacterium bovis/BCG par les macrophages.
- Translated title (Spanish)
- La inanición de fosfato aumenta la fagocitosis de Mycobacterium bovis/BCG por los macrófagos.
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4243937256
- DOI
- 10.21203/rs.2.17903/v2
References
- https://openalex.org/W1490649014
- https://openalex.org/W162199501
- https://openalex.org/W1786268878
- https://openalex.org/W1811586967
- https://openalex.org/W1926379931
- https://openalex.org/W1964978222
- https://openalex.org/W1976323780
- https://openalex.org/W1976381180
- https://openalex.org/W1984614018
- https://openalex.org/W1988930570
- https://openalex.org/W1994646782
- https://openalex.org/W2000294324
- https://openalex.org/W2012601520
- https://openalex.org/W2032610888
- https://openalex.org/W2035163170
- https://openalex.org/W2084305505
- https://openalex.org/W2101533192
- https://openalex.org/W2119784689
- https://openalex.org/W2120234524
- https://openalex.org/W2136928487
- https://openalex.org/W2141306398
- https://openalex.org/W2146839864
- https://openalex.org/W2149460141
- https://openalex.org/W2165134407
- https://openalex.org/W2756187578
- https://openalex.org/W3009705041