Published December 28, 2020 | Version v1
Publication Open

Runx proteins mediate protective immunity against Leishmania donovani infection by promoting CD40 expression on dendritic cells

Description

The level of CD40 expression on dendritic cells (DCs) plays a decisive role in disease protection during Leishmania donovani (LD) infection. However, current understanding of the molecular regulation of CD40 expression remains elusive. Using molecular, cellular and functional approaches, we identified a role for Runx1 and Runx3 transcription factors in the regulation of CD40 expression in DCs. In response to lipopolysaccharide (LPS), tumor necrosis factor alpha (TNFα) or antileishmanial drug sodium antimony gluconate (SAG), both Runx1 and Runx3 translocated to the nucleus, bound to the CD40 promoter and upregulated CD40 expression on DCs. These activities of Runx proteins were mediated by the upstream phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-Akt pathway. Notably, LD infection attenuated LPS- or TNFα-induced CD40 expression in DCs by inhibiting PI3K-Akt-Runx axis via protein tyrosine phosphatase SHP-1. In contrast, CD40 expression induced by SAG was unaffected by LD infection, as SAG by blocking LD-induced SHP-1 activation potentiated PI3K-Akt signaling to drive Runx-mediated CD40 upregulation. Adoptive transfer experiments further showed that Runx1 and Runx3 play a pivotal role in eliciting antileishmanial immune response of SAG-treated DCs in vivo by promoting CD40-mediated type-1 T cell responses. Importantly, antimony-resistant LD suppressed SAG-induced CD40 upregulation on DCs by blocking the PI3K-Akt-Runx pathway through sustained SHP-1 activation. These findings unveil an immunoregulatory role for Runx proteins during LD infection.

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

Translated Description (Arabic)

يلعب مستوى تعبير CD40 على الخلايا الجذعية (DCs) دورًا حاسمًا في الحماية من الأمراض أثناء عدوى الليشمانيا الدونوفانية (LD). ومع ذلك، لا يزال الفهم الحالي للتنظيم الجزيئي لتعبير CD40 بعيد المنال. باستخدام الأساليب الجزيئية والخلوية والوظيفية، حددنا دورًا لعوامل النسخ Runx1 و Runx3 في تنظيم تعبير CD40 في DCs. استجابةً لعديد السكاريد الشحمي (LPS)، أو عامل نخر الورم ألفا (TNFα) أو غلوكونات الأنتيمون الصوديوم المضاد للليشمانيات (SAG)، تم نقل كل من Runx1 و Runx3 إلى النواة، مرتبطين بمروج CD40 وتعبير CD40 المعزز على DCs. تم التوسط في أنشطة بروتينات رونكس هذه من خلال مسار فوسفاتيديلينوزيتول 3 -كيناز (PI3K)- أكت. وتجدر الإشارة إلى أن عدوى LD تضعف تعبير CD40 الناجم عن LPS - أو TNFα في DCs عن طريق تثبيط محور PI3K - Akt - Runx عبر بروتين التيروزين الفوسفاتيز SHP -1. على النقيض من ذلك، لم يتأثر تعبير CD40 الناجم عن SAG بعدوى LD، حيث أدى SAG عن طريق منع تنشيط SHP -1 الناجم عن LD إلى تنشيط إشارات PI3K - Akt لدفع زيادة تنظيم CD40 بوساطة Runx. أظهرت تجارب النقل التبني كذلك أن Runx1 و Runx3 يلعبان دورًا محوريًا في استثارة الاستجابة المناعية المضادة لليشمانيا من الخلايا DCs المعالجة بـ SAG في الجسم الحي من خلال تعزيز استجابات الخلايا التائية من النوع 1 بوساطة CD40. الأهم من ذلك، أن LD المقاوم للأنتيمون قمع إعادة تنظيم CD40 الناجم عن SAG على DCs عن طريق سد مسار PI3K - Akt - Runx من خلال التنشيط المستمر لـ SHP -1. تكشف هذه النتائج عن دور تنظيمي مناعي لبروتينات رونكس أثناء الإصابة بالعدوى القاتلة.

Translated Description (French)

Le niveau d'expression de CD40 sur les cellules dendritiques (CD) joue un rôle décisif dans la protection contre la maladie lors de l'infection à Leishmania donovani (LD). Cependant, la compréhension actuelle de la régulation moléculaire de l'expression de CD40 reste insaisissable. À l'aide d'approches moléculaires, cellulaires et fonctionnelles, nous avons identifié un rôle des facteurs de transcription Runx1 et Runx3 dans la régulation de l'expression de CD40 dans les DC. En réponse au lipopolysaccharide (LPS), au facteur de nécrose tumorale alpha (TNFα) ou au gluconate d'antimoine sodique (SAG) antileishmanial, Runx1 et Runx3 ont tous deux été translocalisés vers le noyau, liés au promoteur CD40 et ont régulé à la hausse l'expression de CD40 sur les CD. Ces activités des protéines Runx ont été médiées par la voie amont de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) -Akt. Notamment, l'infection à LD a atténué l'expression de CD40 induite par le LPS ou le TNFα dans les DC en inhibant l'axe PI3K-Akt-Runx via la protéine tyrosine phosphatase SHP-1. En revanche, l'expression de CD40 induite par SAG n'a pas été affectée par l'infection à LD, car SAG en bloquant l'activation de SHP-1 induite par LD a potentialisé la signalisation PI3K-Akt pour stimuler la régulation positive de CD40 induite par Runx. Les expériences de transfert adoptif ont en outre montré que Runx1 et Runx3 jouent un rôle central dans l'élicitation de la réponse immunitaire antileishmaniale des CD traitées par SAG in vivo en favorisant les réponses des lymphocytes T de type 1 médiées par CD40. Il est important de noter que la LD résistante à l'antimoine a supprimé la régulation positive du CD40 induite par la SAG sur les DC en bloquant la voie PI3K-Akt-Runx par une activation soutenue de SHP-1. Ces résultats dévoilent un rôle immunorégulateur pour les protéines Runx lors de l'infection par la LD.

Translated Description (Spanish)

El nivel de expresión de CD40 en las células dendríticas (CD) juega un papel decisivo en la protección de la enfermedad durante la infección por Leishmania donovani (LD). Sin embargo, la comprensión actual de la regulación molecular de la expresión de CD40 sigue siendo difícil de alcanzar. Utilizando enfoques moleculares, celulares y funcionales, identificamos un papel para los factores de transcripción Runx1 y Runx3 en la regulación de la expresión de CD40 en las CD. En respuesta al lipopolisacárido (LPS), al factor de necrosis tumoral alfa (TNFα) o al fármaco antileishmaníaco gluconato de antimonio sódico (SAG), tanto Runx1 como Runx3 se translocaron al núcleo, se unieron al promotor CD40 y aumentaron la expresión de CD40 en las DC. Estas actividades de las proteínas Runx estaban mediadas por la vía de la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K)-Akt aguas arriba. En particular, la infección por LD atenuó la expresión de CD40 inducida por LPS o TNFα en las DC al inhibir el eje PI3K-Akt-Runx a través de la proteína tirosina fosfatasa SHP-1. Por el contrario, la expresión de CD40 inducida por SAG NO SE vio afectada por la infección por LD, ya que SAG al bloquear la activación de SHP-1 inducida por LD potenció la señalización de PI3K-Akt para impulsar la regulación positiva de CD40 mediada por Runx. Los experimentos de transferencia adoptiva mostraron además que Runx1 y Runx3 desempeñan un papel fundamental en la obtención de una respuesta inmunitaria antileishmaniana de DC tratadas con SAG in vivo al promover respuestas de linfocitos T tipo 1 mediadas por CD40. Es importante destacar que la LD resistente al antimonio suprimió la regulación positiva de CD40 inducida por SAG en las DC al bloquear la vía PI3K-Akt-Runx a través de la activación sostenida de SHP-1. Estos hallazgos revelan un papel inmunorregulador para las proteínas Runx durante la infección por LD.

Files

journal.ppat.1009136&type=printable.pdf

Files (7.9 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
md5:3f938d1aca4f008a1072d84661dbd05e
7.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تتوسط بروتينات رونكس المناعة الوقائية ضد عدوى الليشمانيا دونوفاني من خلال تعزيز تعبير CD40 على الخلايا الجذعية
Translated title (French)
Les protéines Runx médient l'immunité protectrice contre l'infection à Leishmania donovani en favorisant l'expression de CD40 sur les cellules dendritiques
Translated title (Spanish)
Las proteínas Runx median la inmunidad protectora contra la infección por Leishmania donovani al promover la expresión de CD40 en las células dendríticas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3116086656
DOI
10.1371/journal.ppat.1009136

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1481057445
  • https://openalex.org/W1490664191
  • https://openalex.org/W1499523727
  • https://openalex.org/W1589895816
  • https://openalex.org/W1612419598
  • https://openalex.org/W1670838299
  • https://openalex.org/W1866233112
  • https://openalex.org/W1887319299
  • https://openalex.org/W1902267771
  • https://openalex.org/W1958715575
  • https://openalex.org/W1965148949
  • https://openalex.org/W1965803513
  • https://openalex.org/W1971413150
  • https://openalex.org/W1980139593
  • https://openalex.org/W2000217707
  • https://openalex.org/W2001944699
  • https://openalex.org/W2002199348
  • https://openalex.org/W2002230372
  • https://openalex.org/W2010002974
  • https://openalex.org/W2011596946
  • https://openalex.org/W2015588323
  • https://openalex.org/W2015665561
  • https://openalex.org/W2018767655
  • https://openalex.org/W2022978842
  • https://openalex.org/W2036085994
  • https://openalex.org/W2047755392
  • https://openalex.org/W2050516476
  • https://openalex.org/W2057662244
  • https://openalex.org/W2058641251
  • https://openalex.org/W2063900986
  • https://openalex.org/W2067414711
  • https://openalex.org/W2082861881
  • https://openalex.org/W2085594376
  • https://openalex.org/W2092354039
  • https://openalex.org/W2105896882
  • https://openalex.org/W2109004232
  • https://openalex.org/W2114789036
  • https://openalex.org/W2115865500
  • https://openalex.org/W2115970907
  • https://openalex.org/W2119077423
  • https://openalex.org/W2121630881
  • https://openalex.org/W2121954054
  • https://openalex.org/W2122083453
  • https://openalex.org/W2127697177
  • https://openalex.org/W2130933356
  • https://openalex.org/W2132817788
  • https://openalex.org/W2135050229
  • https://openalex.org/W2135838753
  • https://openalex.org/W2139997178
  • https://openalex.org/W2140944306
  • https://openalex.org/W2145201730
  • https://openalex.org/W2149125193
  • https://openalex.org/W2151064050
  • https://openalex.org/W2153095504
  • https://openalex.org/W2154728251
  • https://openalex.org/W2161595265
  • https://openalex.org/W2163737574
  • https://openalex.org/W2164468417
  • https://openalex.org/W2166510876
  • https://openalex.org/W2273325589
  • https://openalex.org/W2529394436
  • https://openalex.org/W2556328101
  • https://openalex.org/W2594892248
  • https://openalex.org/W2619512349
  • https://openalex.org/W2760970111
  • https://openalex.org/W2795997524
  • https://openalex.org/W2885309887