Tuberculose : La bataille intérieure
Explorer la relation complexe entre la tuberculose et les réponses immunitaires.
Jeffrey Chin, Nalin Abeydeera, Teresa Repasy, Rafael Rivera-Lugo, Gabriel Mitchell, Vinh Q Nguyen, Weihao Zheng, Alicia Richards, Danielle L Swaney, Nevan J Krogan, Joel D Ernst, Jeffery S Cox, Jonathan M Budzik
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Table des matières
- La Vie de Mtb
- Le Voyage à Travers le Corps
- Le Rôle des Monocytes
- La Bataille des Cellules Immunitaires
- TAX1BP1 : Le Joueur Inattendu
- Un Virage dans l'Histoire
- Ce Qui Se Passe dans la Maison des Souris
- Le Rôle des Cytokines
- Les Stratégies du Pathogène
- Étudier la Réponse Immunitaire
- La Connexion à l'Autophagie
- Différences dans les Cellules Immunitaires
- Infection et Mort Cellulaire
- Conclusion : Qu'est-ce qui nous Attend ?
- Directions Futures
- Source originale
La tuberculose (TB) est une maladie grave causée par une petite bactérie appelée Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Ce petit gars est un vrai maître du déguisement, souvent en train de se faufiler dans nos cellules immunitaires et d'échapper à tous nos efforts pour l'éliminer. La TB reste un problème de santé important dans le monde, causant plus d'un million de décès chaque année. C'est beaucoup, vu la taille de Mtb !
La Vie de Mtb
Une fois que Mtb entre dans le corps, généralement par les poumons grâce à de minuscules gouttelettes provenant d'une toux ou d'un éternuement, c'est comme être transporté dans une section VIP d'une boîte de nuit : il se retrouve à traîner avec des macrophages alvéolaires (AM), les premières cellules immunitaires qu'il rencontre. Malheureusement pour les AM, au lieu de balancer Mtb, elles lui offrent par inadvertance un espace sécurisé pour se multiplier et prospérer. C'est comme laisser un raton laveur dans ta cuisine et ensuite te demander pourquoi tes snacks ont disparu !
Le Voyage à Travers le Corps
Après s'être installé avec les AM, Mtb a des plans pour une tournée mondiale dans divers organes. Il utilise les Monocytes, une autre sorte de cellule immunitaire, pour voyager des poumons vers d'autres parties du corps, comme le foie et la rate. Cette petite bactérie sournoise a appris à manipuler notre réponse immunitaire pour faciliter ses déplacements, faisant d'elle une vraie arnaqueuse dans le monde des germes.
Le Rôle des Monocytes
Dans les poumons, les monocytes sont recrutés et transformés en nouveaux types de macrophages, appelés macrophages dérivés des monocytes (MNC). Ces nouveaux amis sont soit MNC1 (CD11clo) soit MNC2 (CD11chi), et ils n'ont pas vraiment les mêmes compétences pour combattre Mtb. Les macrophages issus de ces monocytes ont des capacités différentes pour contrôler Mtb, presque comme choisir des équipes pour le dodgeball — tout le monde n'est pas aussi bon à ça !
La Bataille des Cellules Immunitaires
Quand le corps détecte la présence de Mtb, il essaie de riposter. Il tente de repérer les lipoprotéines sournoises de Mtb à travers divers récepteurs. Pense à ces récepteurs comme de petites alarmes prêtes à se déclencher quand il y a du grabuge. Un de ces systèmes d'alarme implique une voie de signalisation qui active des réponses inflammatoires, qui sont essentielles pour combattre les infections.
Cependant, les scientifiques ont découvert que Mtb peut aussi manipuler ces voies à son avantage. Par exemple, les bactéries peuvent tromper le système immunitaire en produisant de l'interféron de type I, une réponse généralement utile contre les virus. Bien que ça semble positif, la réalité est que dans le contexte de la TB, cela peut en réalité aider Mtb à se développer. C'est comme appeler des renforts, seulement pour découvrir qu'ils ont apporté encore plus de snacks pour le raton laveur !
TAX1BP1 : Le Joueur Inattendu
Dans cette histoire, un personnage fascinant nommé Tax1bp1 apparaît. Cette petite protéine agit comme un arbitre dans le combat entre les cellules immunitaires et Mtb. Elle joue un rôle crucial dans la gestion de l'inflammation et de la survie cellulaire durant une infection. On a observé que Tax1bp1 agit différemment selon la situation ; pendant les infections virales, elle aide à réduire l'inflammation, tandis que pendant les infections à Mtb, elle semble avoir un agenda totalement différent.
Un Virage dans l'Histoire
Surprisingly, il s'avère que Tax1bp1 pourrait en fait aider Mtb à croître dans certaines cellules immunitaires, comme les AM et les macrophages dérivés des monocytes. Quand les chercheurs ont examiné des souris qui manquaient de Tax1bp1, ils ont constaté que ces souris contrôlaient mieux Mtb. C'est comme réaliser que ton meilleur pote était en fait le raton laveur depuis le début !
Ce Qui Se Passe dans la Maison des Souris
Dans des expériences où des souris étaient infectées par Mtb, les chercheurs ont surveillé les effets de Tax1bp1 sur la croissance des bactéries. Ils ont découvert que les souris déficientes en Tax1bp1 avaient moins de croissance bactérienne dans leurs poumons, rates et foies, montrant que cette protéine était cruciale pour la survie de Mtb. C'était comme un mauvais visiteur qui revient sans cesse parce que tu es trop gentil avec lui !
Cytokines
Le Rôle desPendant cette bataille, le système immunitaire libère des protéines spéciales appelées cytokines, qui sont censées aider à combattre les infections. Les chercheurs ont noté que Tax1bp1 augmentait en fait les niveaux de plusieurs cytokines inflammatoires chez les souris infectées. Cependant, cela pourrait se retourner contre eux, car une inflammation excessive peut causer des dommages aux tissus, un peu comme quand tu cries trop fort sur le raton laveur et qu'il renverse tes poubelles !
Les Stratégies du Pathogène
Mtb est un vrai farceur. En plus de manipuler les réponses immunitaires, il peut aussi influencer le destin des cellules immunitaires. Tax1bp1 semble promouvoir un type de mort cellulaire appelée nécrose, qui est tout le contraire de l'apoptose (mort cellulaire programmée). La nécrose peut être désordonnée et ne contribue pas à limiter la croissance de Mtb ; elle aide en fait la bactérie en lui fournissant plus de nutriments. C'est comme donner au raton laveur un buffet à volonté !
Étudier la Réponse Immunitaire
Pour plonger plus profondément dans cette danse complexe entre Mtb et nos défenses immunitaires, les scientifiques ont examiné l'expression des gènes de l'hôte pendant les infections. Ils ont découvert que certains chemins géniques étaient significativement impactés par la présence de Tax1bp1, entraînant une montée des réponses inflammatoires. Cela indique que Tax1bp1 est profondément impliqué dans la façon dont notre système immunitaire réagit à Mtb et pourrait jouer un rôle dans le succès de la bactérie.
Autophagie
La Connexion à l'L'autophagie est un processus où les cellules nettoient leur intérieur en dégradant et recyclant des composants cellulaires, y compris les pathogènes. On sait que la protéine Tax1bp1 affecte l'autophagie, en ciblant notamment Mtb pour sa destruction. Cependant, il s'avère que bien que Tax1bp1 puisse initier ce nettoyage, lors d'une infection à Mtb, elle pourrait en fait soutenir la croissance des bactéries dans certaines cellules immunitaires. C'est un tournant déroutant ! Qui aurait cru qu'un nettoyage pouvait parfois mener à plus de chaos ?
Différences dans les Cellules Immunitaires
Les chercheurs ont découvert que Tax1bp1 avait des effets différents selon le type spécifique de cellule immunitaire impliquée. Dans les macrophages dérivés de la moelle osseuse (BMDM), Tax1bp1 a aidé à contrôler la croissance de Mtb, mais dans les AM, elle semblait faire l'inverse. C'est comme si elle jouait la favoritisme, devenant une pom-pom girl pour Mtb quand elle est avec les AM, tout en agissant plus comme un adulte responsable avec les BMDM.
Infection et Mort Cellulaire
Grâce à l'imagerie en direct des cellules infectées, les scientifiques ont pu voir comment Tax1bp1 influençait la mort cellulaire. Ils ont découvert qu'elle entraînait une mort cellulaire de type nécrotique dans les AM mais pas dans les BMDM. Cela signifie que les AM, qui sont souvent les premières à répondre contre Mtb, pourraient en fait favoriser la propagation de Mtb au lieu de la réprimer, ce qui peut entraîner plus de problèmes par la suite.
Conclusion : Qu'est-ce qui nous Attend ?
Dans l'ensemble, la relation entre Mtb et Tax1bp1 peint un tableau complexe de la manière dont les infections fonctionnent. Mtb est un manipulateur hors pair, et Tax1bp1, bien qu'initialement considéré comme un protecteur, peut aussi contribuer à la survie de la bactérie. Alors que les chercheurs continuent à démêler ces subtilités, on espère trouver de nouvelles façons de combattre la TB et peut-être de limiter la croissance de cette bactérie rusée. Peut-être qu'un jour, on pourra comprendre comment tromper même les plus malins des ratons laveurs !
Directions Futures
Les résultats ouvrent un chemin pour de nouvelles investigations. Au fur et à mesure que les chercheurs en apprennent davantage sur le fonctionnement de Tax1bp1 dans différentes cellules immunitaires, ils peuvent développer des thérapies ciblant cette protéine, visant à renforcer nos réponses immunitaires contre Mtb de manière efficace. En naviguant à travers les rebondissements de cette saga bactérienne, nous avons une chance dans la bataille en cours contre la tuberculose.
Après tout, si on peut supporter les ratons laveurs, on peut sûrement s'attaquer à Mtb !
Source originale
Titre: Tax1bp1 enhances bacterial virulence and promotes inflammatory responses during Mycobacterium tuberculosis infection of alveolar macrophages
Résumé: Crosstalk between autophagy, host cell death, and inflammatory host responses to bacterial pathogens enables effective innate immune responses that limit bacterial growth while minimizing coincidental host damage. Mycobacterium tuberculosis (Mtb) thwarts innate immune defense mechanisms in alveolar macrophages (AMs) during the initial stages of infection and in recruited bone marrow-derived cells during later stages of infection. However, how protective inflammatory responses are achieved during Mtb infection and the variation of the response in different macrophage subtypes remain obscure. Here, we show that the autophagy receptor Tax1bp1 plays a critical role in enhancing inflammatory cytokine production and increasing the susceptibility of mice to Mtb infection. Surprisingly, although Tax1bp1 restricts Mtb growth during infection of bone marrow-derived macrophages (BMDMs) (Budzik et al. 2020) and terminates cytokine production in response to cytokine stimulation or viral infection, Tax1bp1 instead promotes Mtb growth in AMs, neutrophils, and a subset of recruited monocyte-derived cells from the bone marrow. Tax1bp1 also leads to increases in bacterial growth and inflammatory responses during infection of mice with Listeria monocytogenes, an intracellular pathogen that is not effectively targeted to canonical autophagy. In Mtb-infected AMs but not BMDMs, Tax1bp1 enhances necrotic-like cell death early after infection, reprogramming the mode of host cell death to favor Mtb replication in AMs. Tax1bp1s impact on host cell death is a mechanism that explains Tax1bp1s cell type-specific role in the control of Mtb growth. Similar to Tax1bp1-deficiency in AMs, the expression of phosphosite-deficient Tax1bp1 restricts Mtb growth. Together, these results show that Tax1bp1 plays a crucial role in linking the regulation of autophagy, cell death, and pro-inflammatory host responses and enhancing susceptibility to bacterial infection. Author SummaryAlthough macrophages are the first innate immune cells to encounter Mycobacterium tuberculosis during infection, M. tuberculosis has evolved the ability to persist in them. Recent studies highlight that some types of macrophages are more permissive to M. tuberculosis replication and survival than others, but the mechanisms for cell type-specific differences in M. tuberculosis growth are only beginning to be understood. We found that the host factor, Tax1bp1 (Tax-1 binding protein 1), supports M. tuberculosis growth during animal infection and in specific subsets of innate immune cells, including alveolar macrophages while restricting M. tuberculosis in bone marrow-derived macrophages. We also found that Tax1bp1 has a similar phenotype in enhancing the pathogenesis of another intracellular pathogen, Listeria monocytogenes. Compared to bone marrow-derived macrophages, in alveolar macrophages, Tax1bp1 enhances the release of inflammatory mediators and leads to necrotic-like host cell death, which is known to enhance M. tuberculosis growth. Phosphorylation of Tax1bp1 in alveolar macrophages promotes M. tuberculosis growth. Our research highlights that Tax1bp1 is a host target for host-directed therapy against M. tuberculosis and controls host responses to M. tuberculosis in a cell type-specific manner.
Auteurs: Jeffrey Chin, Nalin Abeydeera, Teresa Repasy, Rafael Rivera-Lugo, Gabriel Mitchell, Vinh Q Nguyen, Weihao Zheng, Alicia Richards, Danielle L Swaney, Nevan J Krogan, Joel D Ernst, Jeffery S Cox, Jonathan M Budzik
Dernière mise à jour: 2024-12-16 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628616
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628616.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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