Analyse de la fonction de deux nouvelles lectines de type C, DCIR et CL-LK, dans l'immunité anti-tuberculeuse

Tuberculosis (TB) is a wide-spread disease which causes the death of more than one million of people around the world each year. This represents a really harmfull healthcare and new drugs and treatments are always in development to better fight this destructive illness. In this context, it is crucial to understand the relation between the etiological agent, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) and the immune system. Mycobacteria are recovered by some glycolipid structure which could be recognized by specific receptor called C-Type Lectin. Here we investigated the role of two recently highlights C-type lectins which haven't been studied in a tuberculosis context, CL-LK (Collectin Liver Kidney) and DCIR (Dendritic Cell (DC) ImmunoReceptor). In the recent years, novel soluble lectins were identified and belong these; CL-K1 (Collectin Kidney 1) was identified by a glycan array as a potential receptor in the sugar complex recognition of M.tb. In blood, CL-K1 is linked with another soluble lectin called CL-L1 (Collectin Liver 1) and form a complex CL-LK molecule. With some in vitro experiment, notably with biochemistry approach and cytometer analysis, we were able to confirm that CL-LK can bind Mtb and more particularly the mannose residue presents on the Lipoarabinomannan, a major constituent of the mycomembrane. Mice deficient in CL-K1, one of the CL-LK subunits, do not display altered susceptibility to Mtb. However, we found that the amount of CL-LK in the serum of patients with active TB is reduced, compared to that in controls, and correlates inversely to the magnitude of the immune response to the pathogen. These findings indicate that CL-LK might be of interest for future diagnostic and treatment monitoring purposes. In a second part of this thesis, we have focused our interest on the C-Type lectin DCIR in immunity to the tuberculosis agent, Mtb. DCIR is expressed in pulmonary lesions in Mtb-infected non-human primates during both symptomless infection and active TB disease. In vitro, global gene expression profiling coupled to RT-qPCR validation revealed that upon Mtb infection, the expression of a number of interferon (IFN)-responsive genes was impaired in DCIR-deficient murine bone marrow-derived DCs, compared to in wild-type cells. This inhibition correlated with an excessive phosphorylation of Src homology 2 domain tyrosine phosphatase (SHP)2 in DCIR-KO cells, followed by a subsequent dephosphorylation of Signal transducer and activator of transcription1(STAT1) which is crucially involved in the regulation of the type I IFN.Type I IFNs are known to inhibit interleukin (IL)-12 production in DCs, and indeed, we found that impaired IFN signaling in DCIR-deficient DCs was associated with an increased production of IL-12p70 and an increased ability of Mtb-infected cells to stimulate IFN?-producing Th1 lymphocyte proliferation. DCIR-deficient mice controlled Mtb infection better than wild-type animals, which correlated with an increased production of IL-12p70, an increased proliferation of Th1 lymphocytes, and an increased inflammation and cell infiltration in the lungs of DCIR-KO animals. This excessive inflammation is characterized by an increased production of tumor necrosis factor alpha (TNFa) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the lungs. Taken together, our results reveal a novel pathway by which a C-Type lectin modulates the equilibrium between infection-driven inflammation and pathogen's control through sustaining type I IFN signaling in DCs.La tuberculose (TB) est une maladie très répandue qui provoque la mort de plus d'un million de personnes dans le monde chaque année. Cela représente un véritable problème de santé publique qui nécessite le développement de nouveaux médicaments et traitements afin de mieux lutter contre cette maladie destructrice. Dans ce contexte, il est important de comprendre la relation entre l'agent étiologique, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) et le système immunitaire. Les mycobactéries sont recouvertes de structure glycolipidiques qui pourraient être reconnus par des récepteur spécifiques appelés lectine de type C. Ici, nous avons étudié le rôle de deux lectines récemment identifiées qui n'ont pas été étudié dans un contexte de TB, CL-LK et DCIR. Au cours des dernières années, de nouvelles lectines solubles ont été identifiées et parmi elles ; CL-K1 a été définie par un criblage de divers ligands glycosylés, comme étant un potentiel récepteur de motifs présents sur la paroi de Mtb. Dans le sang, CL-K1 est associé avec une autre lectine soluble du nom de CL-L1, formant un complexe du nom de CL-LK. Par des expériences in vitro, notamment via des approches biochimique et d'analyses cytométriques, nous avons pu confirmer que CL-LK peut se lier à Mtb et encore plus particulièrement à la coiffe mannose présent sur le lipoarabinomannane, un constituant majeur de la mycomembrane. Les souris déficientes en CL-K1, une sous unités de CL-LK, ne présentent pas d'altération particulière de susceptibilité à Mtb. Cependant, nous avons pu mettre en évidence que la quantité de CL-LK dans le sérum de patient atteint d'une TB active est réduite comparé aux patients contrôles, et que cela corrèle de manière inverse à la réponse immune induite par le pathogène. Ces résultats indiquent que CL-LK pourrait présenter un intérêt comme élément de futur diagnostics ou suivi de traitement. Dans une seconde partie de la thèse, nous nous sommes concentré sur la lectine DCIR dans la réponse immune envers l'agent étiologique de la TB. DCIR est exprimé dans les lésions pulmonaires de macaques infectés par Mtb à la fois durant les infections asymptomatiques et dans les infections conduisant à une TB active. In vitro, une analyse globale de l'expression génique couplée à des validations par RT-qPCR ont pu révéler que suite à une infection par Mtb, l'expression d'un grand nombre de gènes répondant à l'interféron (IFN) de type I est inhibée dans les cellules dendritiques issues de moelle osseuses de souris déficientes en DCIR comparées à celles issues de souris sauvages. Cette inhibition corrèle avec une phosphorylation excessive de SHP2 dans les cellules dépourvues de DCIR, suivies d'une déphosphorylation de STAT1, laquelle est impliquée dans la régulation de la réponse à l'IFN de type I. L' IFN de type I est connu comme pouvant inhiber la production d' IL-12 dans les cellules dendritiques, et en effet, nous avons pu démontrer que l'inhibition de la signalisation relative à l'IFN de type I dans les cellules dendritiques déficientes en DCIR est associée avec une augmentation de la production d'IL12p70 ainsi qu'à une plus grande capacité de ces cellules à stimuler la prolifération de lymphocytes Th1 producteur d'IFN?. Les souris déficientes en DCIR contrôlent mieux l'infection que les souris sauvages, ce qui corrèle également avec une plus grande production d'IL12p70, une plus forte réponse des lymphocytes Th1, ainsi qu'à une augmentation de l'inflammation et de l'infiltration cellulaire dans les poumons des souris déficientes. Cette inflammation excessive est caractérisée par une augmentation de production du TNF-a et de iNOS dans les poumons. En conclusion, nos résultats révèlent une nouvelle voie moléculaire par laquelle les lectines peuvent moduler l'équilibre entre l'inflammation induite par l'infection et le contrôle du pathogène par l'intermédiaire de la modulation de la signalisation relative à l'IFN de type I dans les cellules dendritiques

Deciphering the function of two novel C type lectins, DCIR and CL-LK, in anti-tuberculosis immunity

La tuberculose (TB) est une maladie très répandue qui provoque la mort de plus d'un million de personnes dans le monde chaque année. Cela représente un véritable problème de santé publique qui nécessite le développement de nouveaux médicaments et traitements afin de mieux lutter contre cette maladie destructrice. Dans ce contexte, il est important de comprendre la relation entre l'agent étiologique, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) et le système immunitaire. Les mycobactéries sont recouvertes de structure glycolipidiques qui pourraient être reconnus par des récepteur spécifiques appelés lectine de type C. Ici, nous avons étudié le rôle de deux lectines récemment identifiées qui n'ont pas été étudié dans un contexte de TB, CL-LK et DCIR. Au cours des dernières années, de nouvelles lectines solubles ont été identifiées et parmi elles ; CL-K1 a été définie par un criblage de divers ligands glycosylés, comme étant un potentiel récepteur de motifs présents sur la paroi de Mtb. Dans le sang, CL-K1 est associé avec une autre lectine soluble du nom de CL-L1, formant un complexe du nom de CL-LK. Par des expériences in vitro, notamment via des approches biochimique et d'analyses cytométriques, nous avons pu confirmer que CL-LK peut se lier à Mtb et encore plus particulièrement à la coiffe mannose présent sur le lipoarabinomannane, un constituant majeur de la mycomembrane. Les souris déficientes en CL-K1, une sous unités de CL-LK, ne présentent pas d'altération particulière de susceptibilité à Mtb. Cependant, nous avons pu mettre en évidence que la quantité de CL-LK dans le sérum de patient atteint d'une TB active est réduite comparé aux patients contrôles, et que cela corrèle de manière inverse à la réponse immune induite par le pathogène. Ces résultats indiquent que CL-LK pourrait présenter un intérêt comme élément de futur diagnostics ou suivi de traitement. Dans une seconde partie de la thèse, nous nous sommes concentré sur la lectine DCIR dans la réponse immune envers l'agent étiologique de la TB. DCIR est exprimé dans les lésions pulmonaires de macaques infectés par Mtb à la fois durant les infections asymptomatiques et dans les infections conduisant à une TB active. In vitro, une analyse globale de l'expression génique couplée à des validations par RT-qPCR ont pu révéler que suite à une infection par Mtb, l'expression d'un grand nombre de gènes répondant à l'interféron (IFN) de type I est inhibée dans les cellules dendritiques issues de moelle osseuses de souris déficientes en DCIR comparées à celles issues de souris sauvages. Cette inhibition corrèle avec une phosphorylation excessive de SHP2 dans les cellules dépourvues de DCIR, suivies d'une déphosphorylation de STAT1, laquelle est impliquée dans la régulation de la réponse à l'IFN de type I. L' IFN de type I est connu comme pouvant inhiber la production d' IL-12 dans les cellules dendritiques, et en effet, nous avons pu démontrer que l'inhibition de la signalisation relative à l'IFN de type I dans les cellules dendritiques déficientes en DCIR est associée avec une augmentation de la production d'IL12p70 ainsi qu'à une plus grande capacité de ces cellules à stimuler la prolifération de lymphocytes Th1 producteur d'IFN?. Les souris déficientes en DCIR contrôlent mieux l'infection que les souris sauvages, ce qui corrèle également avec une plus grande production d'IL12p70, une plus forte réponse des lymphocytes Th1, ainsi qu'à une augmentation de l'inflammation et de l'infiltration cellulaire dans les poumons des souris déficientes. Cette inflammation excessive est caractérisée par une augmentation de production du TNF-a et de iNOS dans les poumons. En conclusion, nos résultats révèlent une nouvelle voie moléculaire par laquelle les lectines peuvent moduler l'équilibre entre l'inflammation induite par l'infection et le contrôle du pathogène par l'intermédiaire de la modulation de la signalisation relative à l'IFN de type I dans les cellules dendritiques.Tuberculosis (TB) is a wide-spread disease which causes the death of more than one million of people around the world each year. This represents a really harmfull healthcare and new drugs and treatments are always in development to better fight this destructive illness. In this context, it is crucial to understand the relation between the etiological agent, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) and the immune system. Mycobacteria are recovered by some glycolipid structure which could be recognized by specific receptor called C-Type Lectin. Here we investigated the role of two recently highlights C-type lectins which haven't been studied in a tuberculosis context, CL-LK (Collectin Liver Kidney) and DCIR (Dendritic Cell (DC) ImmunoReceptor). In the recent years, novel soluble lectins were identified and belong these; CL-K1 (Collectin Kidney 1) was identified by a glycan array as a potential receptor in the sugar complex recognition of M.tb. In blood, CL-K1 is linked with another soluble lectin called CL-L1 (Collectin Liver 1) and form a complex CL-LK molecule. With some in vitro experiment, notably with biochemistry approach and cytometer analysis, we were able to confirm that CL-LK can bind Mtb and more particularly the mannose residue presents on the Lipoarabinomannan, a major constituent of the mycomembrane. Mice deficient in CL-K1, one of the CL-LK subunits, do not display altered susceptibility to Mtb. However, we found that the amount of CL-LK in the serum of patients with active TB is reduced, compared to that in controls, and correlates inversely to the magnitude of the immune response to the pathogen. These findings indicate that CL-LK might be of interest for future diagnostic and treatment monitoring purposes. In a second part of this thesis, we have focused our interest on the C-Type lectin DCIR in immunity to the tuberculosis agent, Mtb. DCIR is expressed in pulmonary lesions in Mtb-infected non-human primates during both symptomless infection and active TB disease. In vitro, global gene expression profiling coupled to RT-qPCR validation revealed that upon Mtb infection, the expression of a number of interferon (IFN)-responsive genes was impaired in DCIR-deficient murine bone marrow-derived DCs, compared to in wild-type cells. This inhibition correlated with an excessive phosphorylation of Src homology 2 domain tyrosine phosphatase (SHP)2 in DCIR-KO cells, followed by a subsequent dephosphorylation of Signal transducer and activator of transcription1(STAT1) which is crucially involved in the regulation of the type I IFN.Type I IFNs are known to inhibit interleukin (IL)-12 production in DCs, and indeed, we found that impaired IFN signaling in DCIR-deficient DCs was associated with an increased production of IL-12p70 and an increased ability of Mtb-infected cells to stimulate IFN?-producing Th1 lymphocyte proliferation. DCIR-deficient mice controlled Mtb infection better than wild-type animals, which correlated with an increased production of IL-12p70, an increased proliferation of Th1 lymphocytes, and an increased inflammation and cell infiltration in the lungs of DCIR-KO animals. This excessive inflammation is characterized by an increased production of tumor necrosis factor alpha (TNFa) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the lungs. Taken together, our results reveal a novel pathway by which a C-Type lectin modulates the equilibrium between infection-driven inflammation and pathogen's control through sustaining type I IFN signaling in DCs

Deciphering the function of two novel C type lectins, DCIR and CL-LK, in anti-tuberculosis immunity

La tuberculose (TB) est une maladie très répandue qui provoque la mort de plus d'un million de personnes dans le monde chaque année. Cela représente un véritable problème de santé publique qui nécessite le développement de nouveaux médicaments et traitements afin de mieux lutter contre cette maladie destructrice. Dans ce contexte, il est important de comprendre la relation entre l'agent étiologique, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) et le système immunitaire. Les mycobactéries sont recouvertes de structure glycolipidiques qui pourraient être reconnus par des récepteur spécifiques appelés lectine de type C. Ici, nous avons étudié le rôle de deux lectines récemment identifiées qui n'ont pas été étudié dans un contexte de TB, CL-LK et DCIR. Au cours des dernières années, de nouvelles lectines solubles ont été identifiées et parmi elles ; CL-K1 a été définie par un criblage de divers ligands glycosylés, comme étant un potentiel récepteur de motifs présents sur la paroi de Mtb. Dans le sang, CL-K1 est associé avec une autre lectine soluble du nom de CL-L1, formant un complexe du nom de CL-LK. Par des expériences in vitro, notamment via des approches biochimique et d'analyses cytométriques, nous avons pu confirmer que CL-LK peut se lier à Mtb et encore plus particulièrement à la coiffe mannose présent sur le lipoarabinomannane, un constituant majeur de la mycomembrane. Les souris déficientes en CL-K1, une sous unités de CL-LK, ne présentent pas d'altération particulière de susceptibilité à Mtb. Cependant, nous avons pu mettre en évidence que la quantité de CL-LK dans le sérum de patient atteint d'une TB active est réduite comparé aux patients contrôles, et que cela corrèle de manière inverse à la réponse immune induite par le pathogène. Ces résultats indiquent que CL-LK pourrait présenter un intérêt comme élément de futur diagnostics ou suivi de traitement. Dans une seconde partie de la thèse, nous nous sommes concentré sur la lectine DCIR dans la réponse immune envers l'agent étiologique de la TB. DCIR est exprimé dans les lésions pulmonaires de macaques infectés par Mtb à la fois durant les infections asymptomatiques et dans les infections conduisant à une TB active. In vitro, une analyse globale de l'expression génique couplée à des validations par RT-qPCR ont pu révéler que suite à une infection par Mtb, l'expression d'un grand nombre de gènes répondant à l'interféron (IFN) de type I est inhibée dans les cellules dendritiques issues de moelle osseuses de souris déficientes en DCIR comparées à celles issues de souris sauvages. Cette inhibition corrèle avec une phosphorylation excessive de SHP2 dans les cellules dépourvues de DCIR, suivies d'une déphosphorylation de STAT1, laquelle est impliquée dans la régulation de la réponse à l'IFN de type I. L' IFN de type I est connu comme pouvant inhiber la production d' IL-12 dans les cellules dendritiques, et en effet, nous avons pu démontrer que l'inhibition de la signalisation relative à l'IFN de type I dans les cellules dendritiques déficientes en DCIR est associée avec une augmentation de la production d'IL12p70 ainsi qu'à une plus grande capacité de ces cellules à stimuler la prolifération de lymphocytes Th1 producteur d'IFN?. Les souris déficientes en DCIR contrôlent mieux l'infection que les souris sauvages, ce qui corrèle également avec une plus grande production d'IL12p70, une plus forte réponse des lymphocytes Th1, ainsi qu'à une augmentation de l'inflammation et de l'infiltration cellulaire dans les poumons des souris déficientes. Cette inflammation excessive est caractérisée par une augmentation de production du TNF-a et de iNOS dans les poumons. En conclusion, nos résultats révèlent une nouvelle voie moléculaire par laquelle les lectines peuvent moduler l'équilibre entre l'inflammation induite par l'infection et le contrôle du pathogène par l'intermédiaire de la modulation de la signalisation relative à l'IFN de type I dans les cellules dendritiques.Tuberculosis (TB) is a wide-spread disease which causes the death of more than one million of people around the world each year. This represents a really harmfull healthcare and new drugs and treatments are always in development to better fight this destructive illness. In this context, it is crucial to understand the relation between the etiological agent, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) and the immune system. Mycobacteria are recovered by some glycolipid structure which could be recognized by specific receptor called C-Type Lectin. Here we investigated the role of two recently highlights C-type lectins which haven't been studied in a tuberculosis context, CL-LK (Collectin Liver Kidney) and DCIR (Dendritic Cell (DC) ImmunoReceptor). In the recent years, novel soluble lectins were identified and belong these; CL-K1 (Collectin Kidney 1) was identified by a glycan array as a potential receptor in the sugar complex recognition of M.tb. In blood, CL-K1 is linked with another soluble lectin called CL-L1 (Collectin Liver 1) and form a complex CL-LK molecule. With some in vitro experiment, notably with biochemistry approach and cytometer analysis, we were able to confirm that CL-LK can bind Mtb and more particularly the mannose residue presents on the Lipoarabinomannan, a major constituent of the mycomembrane. Mice deficient in CL-K1, one of the CL-LK subunits, do not display altered susceptibility to Mtb. However, we found that the amount of CL-LK in the serum of patients with active TB is reduced, compared to that in controls, and correlates inversely to the magnitude of the immune response to the pathogen. These findings indicate that CL-LK might be of interest for future diagnostic and treatment monitoring purposes. In a second part of this thesis, we have focused our interest on the C-Type lectin DCIR in immunity to the tuberculosis agent, Mtb. DCIR is expressed in pulmonary lesions in Mtb-infected non-human primates during both symptomless infection and active TB disease. In vitro, global gene expression profiling coupled to RT-qPCR validation revealed that upon Mtb infection, the expression of a number of interferon (IFN)-responsive genes was impaired in DCIR-deficient murine bone marrow-derived DCs, compared to in wild-type cells. This inhibition correlated with an excessive phosphorylation of Src homology 2 domain tyrosine phosphatase (SHP)2 in DCIR-KO cells, followed by a subsequent dephosphorylation of Signal transducer and activator of transcription1(STAT1) which is crucially involved in the regulation of the type I IFN.Type I IFNs are known to inhibit interleukin (IL)-12 production in DCs, and indeed, we found that impaired IFN signaling in DCIR-deficient DCs was associated with an increased production of IL-12p70 and an increased ability of Mtb-infected cells to stimulate IFN?-producing Th1 lymphocyte proliferation. DCIR-deficient mice controlled Mtb infection better than wild-type animals, which correlated with an increased production of IL-12p70, an increased proliferation of Th1 lymphocytes, and an increased inflammation and cell infiltration in the lungs of DCIR-KO animals. This excessive inflammation is characterized by an increased production of tumor necrosis factor alpha (TNFa) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the lungs. Taken together, our results reveal a novel pathway by which a C-Type lectin modulates the equilibrium between infection-driven inflammation and pathogen's control through sustaining type I IFN signaling in DCs

An efficient siRNA-mediated gene silencing in primary human monocytes, dendritic cells and macrophages

International audienc

Collectin CL-LK is a Novel Soluble Pattern Recognition Receptor for Mycobacterium tuberculosis

Open AccessUnderstanding the molecular components of immune recognition of the tuberculosis (TB) bacillus, Mycobacterium tuberculosis, can help designing novel strategies to combat TB. Here, we identify collectin CL-LK as a novel soluble C-type lectin able to bind M. tuberculosis, and characterize mycobacterial mannose-capped lipoarabinomannan as a primary ligand for CL-LK. Mice deficient in CL-K1, one of the CL-LK subunits, do not display altered susceptibility to M. tuberculosis. However, we found that the amount of CL-LK in the serum of patients with active TB is reduced, compared to that in controls, and correlates inversely to the magnitude of the immune response to the pathogen. These findings indicate that CL-LK might be of interest for future diagnostic and treatment monitoring purposes

The C-Type lectin receptor DC-SIGN has an anti-inflammatory role in human M(IL-4) macrophages in response to Mycobacterium tuberculosis

DC-SIGN (CD209/CLEC4L) is a C-type lectin receptor (CLR) that serves as a reliable cell-surface marker of interleukin 4 (IL-4)-activated human macrophages [M(IL-4)], which historically represent the most studied subset within the M2 spectrum of macrophage activation. Although DC-SIGN plays important roles in Mycobacterium tuberculosis (Mtb) interactions with dendritic cells, its contribution to the Mtb-macrophage interaction remains poorly understood. Since high levels of IL-4 are correlated with tuberculosis (TB) susceptibility and progression, we investigated the role of DC-SIGN in M(IL-4) macrophages in the TB context. First, we demonstrate that DC-SIGN expression is present both in CD68+ macrophages found in tuberculous pulmonary lesions of non-human primates, and in the CD14+ cell population isolated from pleural effusions obtained from TB patients (TB-PE). Likewise, we show that DC-SIGN expression is accentuated in M(IL-4) macrophages derived from peripheral blood CD14+ monocytes isolated from TB patients, or in macrophages stimulated with acellular TB-PE, arguing for the pertinence of DC-SIGN-expressing macrophages in TB. Second, using a siRNA-mediated gene silencing approach, we performed a transcriptomic analysis of DC-SIGN-depleted M(IL-4) macrophages and revealed the upregulation of pro-inflammatory signals in response to challenge with Mtb, as compared to control cells. This pro-inflammatory gene signature was confirmed by RT-qPCR, cytokine/chemokine-based protein array, and ELISA analyses. We also found that inactivation of DC-SIGN renders M(IL-4) macrophages less permissive to Mtb intracellular growth compared to control cells, despite the equal level of bacteria uptake. Last, at the molecular level, we show that DC-SIGN interferes negatively with the pro-inflammatory response and control of Mtb intracellular growth mediated by another CLR, Dectin-1 (CLEC7A). Collectively, this study highlights a dual role for DC-SIGN as, on the one hand, being a host factor granting advantage for Mtb to parasitize macrophages and, on the other hand, representing a molecular switch to turn off the pro-inflammatory response in these cells to prevent potential immunopathology associated to TB

C-type lectin receptor DCIR modulates immunity to tuberculosis by sustaining type I interferon signaling in dendritic cells

International audienceImmune response against pathogens is a tightly regulated process that must ensure microbial control while preserving integrity of the infected organs. Tuberculosis (TB) is a paramount example of a chronic infection in which antimicrobial immunity is protective in the vast majority of infected individuals but can become detrimental if not finely tuned. Here, we report that C-type lectin dendritic cell (DC) immunoreceptor (DCIR), a key component in DC homeostasis, is required to modulate lung inflammation and bacterial burden in TB. DCIR is abundantly expressed in pulmonary lesions in Mycobacterium tuberculosis-infected nonhuman primates during both latent and active disease. In mice, we found that DCIR deficiency impairs STAT1-mediated type I IFN signaling in DCs, leading to increased production of IL-12 and increased differentiation of T lymphocytes toward Th1 during infection. As a consequence, DCIR-deficient mice control M. tuberculosis better than WT animals but also develop more inflammation characterized by an increased production of TNF and inducible NOS (iNOS) in the lungs. Altogether, our results reveal a pathway by which a C-type lectin modulates the equilibrium between infection-driven inflammation and pathogen's control through sustaining type I IFN signaling in DCs

CL-LK recognizes ManLAM in <i>M</i>. <i>tuberculosis</i>.

<p>(<b>A</b>) <i>M</i>. <i>tuberculosis</i> H37Rv was incubated with (+CL-LK) or without (Control) native CL-LK (5 μg/mL) at 37°C for 1 h in the presence or absence of 20 mM EDTA, or 50 mg/mL purified mannan. Bacteria were washed and further incubated with a biotinylated monoclonal anti-CL-LK antibody that was subsequently labeled with APC-coupled streptavidin. Bacteria were analyzed by flow cytometry and the mean fluorescence intensity (MFI) of a triplicate experiment is reported (±s.d.). Data were analyzed using the Student’s <i>t</i> test; **, <i>P</i><0.01; ***, <i>P</i><0.001. A representative experiment, out of three independent experiments, is displayed. (<b>B</b>) Plastic plates were coated with 100 ng ManLAM or demannosylated ManLAM (αManLAM) per well, and incubated with the indicated concentration of native CL-LK at room temperature for 2 h, in the presence or absence of EDTA or mannan, as in (A). After washing, CL-LK was detected using the biotinylated monoclonal antibody and HRP-coupled streptavidin. Results are obtained by reading OD (450 nm-570 nm) with a spectrophotometer. A representative experiment, out of three independent experiments, is displayed. (<b>C</b>) <i>M</i>. <i>tuberculosis</i> H37Rv was cultured in 7H9 medium enriched with 10% complete human serum, in the presence (+CL-LK) or absence (Control) of 2 μg/mL native CL-LK. Bacterial growth was monitored by turbidity measurement (McFarland units, McF); a representative experiment, out of three independent experiments, is displayed. (<b>D</b>) Human monocyte-derived M-CSF-differentiated macrophages were incubated with GFP-expressing <i>M</i>. <i>tuberculosis</i> H37Rv at a multiplicity of infection of 5 bacteria/cell for 4 h at 37°C under 5% CO₂ in RPMI containing 10% FCS. Cells were washed and analyzed by flow cytometry. Phagocytosis % represents mean±s.d. of GFP⁺ cells of a triplicate experiment. A representative experiment, out of two independent experiments, is displayed. (<b>E</b>) Human macrophages were infected with <i>M</i>. <i>tuberculosis</i> at a multiplicity of infection of 0.1 bacteria/cell. After 4 h (time-point 0), cells were washed and further incubated in complete medium. At the indicated time-points, cells were lysed in water and bacterial CFUs were scored after plating onto agar 7H11 medium and incubation for three weeks at 37°C. Data show mean±s.d. mycobacterial growth (in CFUs) of three independent experiments. (<b>F & G</b>) CL-K1-deficient (CL-K1^-/-) mice and their wild-type (WT) littermates were infected intranasally with 10³<i>M</i>. <i>tuberculosis</i> CFUs. At the indicated time-points, lungs (F) and spleen (G) were collected, lysed and bacterial CFUs were scored after plating onto agar. Data show mean±s.d. mycobacterial growth (in CFUs) of one experiment (n = 5) representative of two independent experiments. (<b>H</b>) Relative RNA expression for the indicated cytokines were quantified from the lungs of infected mice 21 days after infection, compared to infected WT mice from 14 days. Data show mean±s.d. ΔΔC_T, compared to HPRT housekeeping gene. The reported experiment is representative of two independent experiments. Data were analyzed using the Student’s <i>t</i> test; NS, not significant.</p

Table_1_The C-Type Lectin Receptor DC-SIGN Has an Anti-Inflammatory Role in Human M(IL-4) Macrophages in Response to Mycobacterium tuberculosis.xlsx

<p>DC-SIGN (CD209/CLEC4L) is a C-type lectin receptor (CLR) that serves as a reliable cell-surface marker of interleukin 4 (IL-4)-activated human macrophages [M(IL-4)], which historically represent the most studied subset within the M2 spectrum of macrophage activation. Although DC-SIGN plays important roles in Mycobacterium tuberculosis (Mtb) interactions with dendritic cells, its contribution to the Mtb–macrophage interaction remains poorly understood. Since high levels of IL-4 are correlated with tuberculosis (TB) susceptibility and progression, we investigated the role of DC-SIGN in M(IL-4) macrophages in the TB context. First, we demonstrate that DC-SIGN expression is present both in CD68⁺ macrophages found in tuberculous pulmonary lesions of non-human primates, and in the CD14⁺ cell population isolated from pleural effusions obtained from TB patients (TB-PE). Likewise, we show that DC-SIGN expression is accentuated in M(IL-4) macrophages derived from peripheral blood CD14⁺ monocytes isolated from TB patients, or in macrophages stimulated with acellular TB-PE, arguing for the pertinence of DC-SIGN-expressing macrophages in TB. Second, using a siRNA-mediated gene silencing approach, we performed a transcriptomic analysis of DC-SIGN-depleted M(IL-4) macrophages and revealed the upregulation of pro-inflammatory signals in response to challenge with Mtb, as compared to control cells. This pro-inflammatory gene signature was confirmed by RT-qPCR, cytokine/chemokine-based protein array, and ELISA analyses. We also found that inactivation of DC-SIGN renders M(IL-4) macrophages less permissive to Mtb intracellular growth compared to control cells, despite the equal level of bacteria uptake. Last, at the molecular level, we show that DC-SIGN interferes negatively with the pro-inflammatory response and control of Mtb intracellular growth mediated by another CLR, Dectin-1 (CLEC7A). Collectively, this study highlights a dual role for DC-SIGN as, on the one hand, being a host factor granting advantage for Mtb to parasitize macrophages and, on the other hand, representing a molecular switch to turn off the pro-inflammatory response in these cells to prevent potential immunopathology associated to TB.</p