Published April 21, 2021 | Version v1
Publication Open

Leukocytes from Patients with Drug-Sensitive and Multidrug-Resistant Tuberculosis Exhibit Distinctive Profiles of Chemokine Receptor Expression and Migration Capacity

Creators

  • 1. Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias
  • 2. Centro Medico Nacional Siglo XXI
  • 3. Hospital Central Militar
  • 4. Tecnológico de Monterrey

Description

Tuberculosis (TB), caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb), remains as a leading infectious cause of death worldwide. The increasing number of multidrug-resistant TB (MDR-TB) cases contributes to the poor control of the TB epidemic. Currently, little is known about the immunological requirements of protective responses against MDR-TB. This is of major relevance to identify immune markers for treatment monitoring and targets for adjuvant immunotherapies. Here, we hypothesized that MDR-TB patients display unique immunophenotypical features and immune cell migration dynamics compared to drug-sensitive TB (DS-TB). Hence, we prospectively conducted an extensive characterization of the immune profile of MDR-TB patients at different time points before and after pharmacological therapy. For this purpose, we focused on the leukocyte expression of chemokine receptors, distribution of different monocyte and lymphocyte subsets, plasma levels of chemotactic factors, and in vitro migration capacity of immune cells. Our comparative cohort consisted of DS-TB patients and healthy volunteer donors (HD). Our results demonstrate some unique features of leukocyte migration dynamics during MDR-TB. These include increased and prolonged circulation of CD3+ monocytes, CCR4+ monocytes, EM CD4+ T cells, EM/CM CD8+ T cells, and CXCR1+CXCR3+ T cells that is sustained even after the administration of anti-TB drugs. We also observed shared characteristics of both MDR-TB and DS-TB that include CCR2+ monocyte depletion in the blood; high plasma levels of MPC-1, CCL-7, and IP-10; and increased responsiveness of leukocytes to chemotactic signals in vitro. Our study contributes to a better understanding of the MDR-TB pathobiology and uncovers immunological readouts of treatment efficacy.

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

Translated Description (Arabic)

لا يزال السل (TB)، الناجم عن المتفطرة السلية (Mtb)، أحد الأسباب المعدية الرئيسية للوفاة في جميع أنحاء العالم. يساهم العدد المتزايد من حالات السل المقاوم للأدوية المتعددة (MDR - TB) في ضعف السيطرة على وباء السل. في الوقت الحالي، لا يُعرف سوى القليل عن المتطلبات المناعية للاستجابات الوقائية ضد السل المقاوم للأدوية المتعددة. هذا ذو أهمية كبيرة لتحديد العلامات المناعية لرصد العلاج وأهداف العلاجات المناعية المساعدة. هنا، افترضنا أن مرضى السل المقاوم للأدوية المتعددة يظهرون سمات نمطية مناعية فريدة وديناميكيات هجرة الخلايا المناعية مقارنة بالسل الحساس للأدوية (DS - TB). وبالتالي، أجرينا مستقبلاً توصيفًا مكثفًا لملف المناعة لمرضى السل المقاوم للأدوية المتعددة في نقاط زمنية مختلفة قبل وبعد العلاج الدوائي. لهذا الغرض، ركزنا على التعبير عن الكريات البيض لمستقبلات الكيموكين، وتوزيع مجموعات فرعية مختلفة من الخلايا الوحيدة والخلايا الليمفاوية، ومستويات البلازما من العوامل الكيميائية، وقدرة الخلايا المناعية على الهجرة في المختبر. تألفت مجموعتنا المقارنة من مرضى السل DS والمتبرعين المتطوعين الأصحاء (HD). تظهر نتائجنا بعض السمات الفريدة لديناميكيات هجرة الكريات البيض أثناء السل المقاوم للأدوية المتعددة. وتشمل هذه زيادة وطول الدورة الدموية للخلايا الأحادية CD3 +، والخلايا الأحادية CCR4 +، والخلايا الكهرومغناطيسية CD4 + T، والخلايا الكهرومغناطيسية/CM CD8 + T، والخلايا التائية CXCR1 + CXCR3 + التي تستمر حتى بعد إعطاء الأدوية المضادة للسل. لاحظنا أيضًا الخصائص المشتركة لكل من السل المقاوم للأدوية المتعددة والسل DS - TB التي تشمل استنفاد الخلايا الوحيدة CCR2 + في الدم ؛ وارتفاع مستويات البلازما في MPC -1 و CCL -7 و IP -10 ؛ وزيادة استجابة الكريات البيض لإشارات التفاعل الكيميائي في المختبر. تساهم دراستنا في فهم أفضل لبيولوجيا أمراض السل المقاوم للأدوية المتعددة وتكشف عن القراءات المناعية لفعالية العلاج.

Translated Description (French)

La tuberculose (TB), causée par Mycobacterium tuberculosis (Mtb), reste l'une des principales causes infectieuses de décès dans le monde. Le nombre croissant de cas de tuberculose multirésistante (TB-MR) contribue au mauvais contrôle de l'épidémie de tuberculose. Actuellement, on sait peu de choses sur les exigences immunologiques des réponses protectrices contre la tuberculose multirésistante. Ceci est d'une importance majeure pour identifier les marqueurs immunitaires pour la surveillance du traitement et les cibles des immunothérapies adjuvantes. Ici, nous avons émis l'hypothèse que les patients atteints de tuberculose multirésistante présentent des caractéristiques immunophénotypiques et une dynamique de migration des cellules immunitaires uniques par rapport à la tuberculose pharmacosensible (TB-SD). Par conséquent, nous avons mené de manière prospective une caractérisation approfondie du profil immunitaire des patients atteints de tuberculose multirésistante à différents moments avant et après le traitement pharmacologique. À cette fin, nous nous sommes concentrés sur l'expression leucocytaire des récepteurs des chimiokines, la distribution de différents sous-ensembles de monocytes et de lymphocytes, les taux plasmatiques de facteurs chimiotactiques et la capacité de migration in vitro des cellules immunitaires. Notre cohorte comparative était composée de patients atteints de TB-SD et de donneurs volontaires en bonne santé (MH). Nos résultats démontrent certaines caractéristiques uniques de la dynamique de migration des leucocytes au cours de la TB-MR. Il s'agit notamment de la circulation accrue et prolongée des monocytes CD3+, des monocytes CCR4 +, des lymphocytes T CD4+ EM, des lymphocytes T CD8+ EM/CM et des lymphocytes T CXCR1+CXCR3+ qui est maintenue même après l'administration de médicaments antituberculeux. Nous avons également observé des caractéristiques communes de la TB-MR et de la TB-SD qui comprennent une déplétion en monocytes CCR2+ dans le sang ; des taux plasmatiques élevés de MPC-1, CCL-7 et IP-10 ; et une réactivité accrue des leucocytes aux signaux chimiotactiques in vitro. Notre étude contribue à une meilleure compréhension de la pathobiologie de la TB-MR et révèle des lectures immunologiques de l'efficacité du traitement.

Translated Description (Spanish)

La tuberculosis (TB), causada por Mycobacterium tuberculosis (Mtb), sigue siendo una de las principales causas infecciosas de muerte en todo el mundo. El creciente número de casos de TB multirresistente (MDR-TB) contribuye al mal control de la epidemia de TB. Actualmente, se sabe poco sobre los requisitos inmunológicos de las respuestas protectoras contra la MDR-TB. Esto es de gran relevancia para identificar marcadores inmunitarios para el monitoreo del tratamiento y objetivos para inmunoterapias adyuvantes. Aquí, planteamos la hipótesis de que los pacientes con MDR-TB muestran características inmunofenotípicas únicas y dinámica de migración de células inmunitarias en comparación con la TB sensible a fármacos (DS-TB). Por lo tanto, realizamos prospectivamente una caracterización extensa del perfil inmune de los pacientes con MDR-TB en diferentes momentos antes y después de la terapia farmacológica. Para ello, nos centramos en la expresión leucocitaria de los receptores de quimiocinas, la distribución de diferentes subconjuntos de monocitos y linfocitos, los niveles plasmáticos de factores quimiotácticos y la capacidad de migración in vitro de las células inmunitarias. Nuestra cohorte comparativa consistió en pacientes con DS-TB y donantes voluntarios sanos (HD). Nuestros resultados demuestran algunas características únicas de la dinámica de migración de leucocitos durante la TB-MDR. Estos incluyen el aumento y la circulación prolongada de monocitos CD3+, monocitos CCR4+, células T EM CD4+, células T EM/CM CD8+ y células T CXCR1+CXCR3+ que se mantiene incluso después de la administración de fármacos antituberculosos. También observamos características compartidas tanto de MDR-TB como de DS-TB que incluyen el agotamiento de monocitos CCR2+ en la sangre; altos niveles plasmáticos de MPC-1, CCL-7 e IP-10; y una mayor capacidad de respuesta de los leucocitos a las señales quimiotácticas in vitro. Nuestro estudio contribuye a una mejor comprensión de la patobiología de la MDR-TB y descubre lecturas inmunológicas de la eficacia del tratamiento.

Files

6654220.pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ 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
md5:6068bddf04a15574a02d6c279089a11c
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تظهر الكريات البيض من المرضى الذين يعانون من السل الحساس للأدوية والمقاوم للأدوية المتعددة ملامح مميزة للتعبير عن مستقبلات الكيموكين وقدرة الهجرة
Translated title (French)
Les leucocytes de patients atteints de tuberculose pharmacosensible et multirésistante présentent des profils distinctifs d'expression des récepteurs des chimiokines et de capacité de migration
Translated title (Spanish)
Los leucocitos de pacientes con tuberculosis sensible a fármacos y multirresistente exhiben perfiles distintivos de expresión de receptores de quimiocinas y capacidad de migración

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3156931911
DOI
10.1155/2021/6654220

Is supplement to
https://openalex.org/W4295136554 (Other)
https://openalex.org/W2609290389 (Other)
https://openalex.org/W2276231340 (Other)
https://openalex.org/W2146231867 (Other)
https://openalex.org/W2120094575 (Other)
https://openalex.org/W2036044006 (Other)
https://openalex.org/W2010472544 (Other)
https://openalex.org/W2004958181 (Other)
https://openalex.org/W2000995364 (Other)
https://openalex.org/W1964369673 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mexico

References

  • https://openalex.org/W1838841864
  • https://openalex.org/W1865066179
  • https://openalex.org/W1963506049
  • https://openalex.org/W1999700641
  • https://openalex.org/W2014880201
  • https://openalex.org/W2028376975
  • https://openalex.org/W2040353461
  • https://openalex.org/W2041161248
  • https://openalex.org/W2060420860
  • https://openalex.org/W2060656064
  • https://openalex.org/W2074739957
  • https://openalex.org/W2081596482
  • https://openalex.org/W2085099489
  • https://openalex.org/W2093463728
  • https://openalex.org/W2096145474
  • https://openalex.org/W2098370479
  • https://openalex.org/W2123093300
  • https://openalex.org/W2131436565
  • https://openalex.org/W2134400362
  • https://openalex.org/W2151586546
  • https://openalex.org/W2153960708
  • https://openalex.org/W2155653612
  • https://openalex.org/W2156965164
  • https://openalex.org/W2160417595
  • https://openalex.org/W2163416759
  • https://openalex.org/W2168231169
  • https://openalex.org/W2170904230
  • https://openalex.org/W2314420389
  • https://openalex.org/W2497456292
  • https://openalex.org/W2539134479
  • https://openalex.org/W2552878246
  • https://openalex.org/W2559832962
  • https://openalex.org/W2560880769
  • https://openalex.org/W2563686504
  • https://openalex.org/W2587233026
  • https://openalex.org/W2733133672
  • https://openalex.org/W2743762291
  • https://openalex.org/W2757984787
  • https://openalex.org/W2808527636
  • https://openalex.org/W2885856055
  • https://openalex.org/W2887583466
  • https://openalex.org/W2891904897
  • https://openalex.org/W2902919627
  • https://openalex.org/W2906089944
  • https://openalex.org/W2923819818
  • https://openalex.org/W2938499334
  • https://openalex.org/W2939056052
  • https://openalex.org/W2940494358
  • https://openalex.org/W2942105917
  • https://openalex.org/W2953573538
  • https://openalex.org/W2988757162
  • https://openalex.org/W3132640489