Leishmania donovani promastigotes evade the antimicrobial activity of neutrophil extracellular traps

International audienceUpon their recruitment to a site of infection and their subsequent activation, neutrophils release DNA and a subset of their granule content to form filamentous structures, known as neutrophil extracellular traps, which capture and kill microorganisms. In this study, we show that Leishmania promastigotes induced the rapid release of neutrophil extracellular traps from human neutrophils and were trapped by these structures. The use of Leishmania mutants defective in the biosynthesis of either lipophosphoglycan or GP63 revealed that these two major surface promastigote virulence determinants were not responsible for inducing the release of the surface protease neutrophil extracellular traps. We also demonstrate that this induction was independent of superoxide production by neutrophils. Finally, in contrast to wild-type Leishmania donovani promastigotes, mutants defective in lipophosphoglycan biosynthesis were highly susceptible to the antimicrobial activity of neutrophil extracellular traps. Altogether, our data suggest that neutrophil extracellular traps may contribute to the containment of L. donovani promastigotes at the site of inoculation, thereby facilitating their uptake by mononuclear phagocytes

Editorial: early events during host cell-pathogen interaction

The outcome of diseases caused by microbial pathogens (Torgerson et al., 2015) depends on the nature of the pathogen and initial host immune response (Aderem and Ulevitch, 2000; Liu and Uzonna, 2012). This Research Topic “Early Events During Host Cell-Pathogen Interaction” includes 1 review and 1 minireview, and 8 original research articles in the investigation of early events of host immune response against microbial infection.Fil: Veras, Patrícia S. T.. Gonçalo Moniz Institute; BrasilFil: Descoteaux, Albert. Institut National de Recherche Scientifique; CanadáFil: Colombo, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: de Menezes, Juliana P. B.. Gonçalo Moniz Institute; Brasi

Certaines protéines de la famille Dok sont recrutées aux phagosomes et clivées par la protéase GP63 lors d'une infection par Leishmania major

La famille des protéines adaptatrices Dok comprend 7 membres dont 3, Dok-1, Dok-2 et Dok-3, sont exprimés par les macrophages et agissent comme régulateur négatif des voies de signalisation en réponse à certaines cytokines, facteurs de croissance, et lipopolysaccharides (LPS). Nous avons évalué le rôle des ces trois protéines lors de la phagocytose dépendante de récepteurs de type Fc et suite à l'infection de cellules avec des promastigotes du parasite Leishmania major. Ce pathogène cause la leishmaniose cutanée et est reconnu pour sa capacité à modifier les voies de signalisation cellulaires et les fonctions des cellules de l'hôte. En utilisant des macrophages dérivés de la moelle osseuse (BMMs) de souris déficientes en Dok-1 et Dok-2, nous avons démontré que la phagocytose de billes opsonisées avec des IgG, ainsi que l'entrée et la survie du parasite, ne sont pas affectées par l'absence de ces protéines. De plus, l'absence de Dok-1/Dok-2 n'a eu aucun effet sur l'activation des kinases ERK1/2 et PKB (Akt). Nous avons évalué le recrutement de ces protéines au phagosome. Dok-1, Dok-2 et Dok-3 sont recrutés aux phagosomes contenant des billes de latex, et y restent associés lors de la maturation de ces vésicules. Par contre, lors d'une infection avec L. major, Dok-1 est absente des phagosomes contenant le parasite. De manière remarquable, lors d'une infection avec des parasites déficients en GP63, une métalloprotéine associée à la pathogenèse du parasite, Dok-1 est recrutée aux phagosomes contenant les parasites. Des analyses biochimiques ont montré que Dok-1, Dok-2 et Dok-3 sont clivées en présence de GP63. Finalement, lors d'une infection de macrophages préalablement activés à l'interferon gamma, avec des promastigotes de L. major de type sauvage ou déficient en GP63, la production d'oxide nitrique et de facteur de nécrose tumoral (TNF) est réduite en absence de Dok-1/Dok-2. Nos résultats suggèrent que les protéines Dok contribuent à la régulation de la réponse des macrophages suite à une infection avec L. major

La dégradation de la Synaptotagmine XI par la Leishmanolysine mène à une sécrétion déréglementée de cytokines

Les Synaptotagmines (Syts) forment un groupe de protéines membranaires de type I qui régulent l’amarrage et la fusion de vésicules dans des processus tels que l'exocytose et la phagocytose. Nous avons récemment découvert que la Syt XI est associée aux endosomes de recyclage et aux lysosomes et régule négativement la sécrétion du facteur de nécrose tumorale (TNF) et de l'interleukine 6 (IL-6). La Leishmanolysine (GP63) est une protéase à zinc qui permet au parasite Leishmania d’altérer plusieurs aspects de la biologie des macrophages. L’action de la GP63 mène à un défaut de transcription, traduction et de présentation antigénique. Dans cette recherche, nous démontrons que la Syt XI est dégradée par la GP63 et exclue de la vacuole parasitophore de Leishmania de façon lipophosphoglycan-dépendante. Remarquablement, la Syt XI est clivée directement par la GP63. En effet, la Syt XI recombinante est dégradée par des parasites vivants et par des lysats de parasites. En revanche, la chélation du zinc abolit le clivage de la Syt XI. D’autre part, les macrophages infectés par Leishmania relâchent du TNF et de l’IL-6 de manière GP63-dépendante. Pour démontrer que la sécrétion de ces cytokines dépend d’une dégradation de la Syt XI par la GP63, une inhibition de l’expression de la Syt XI par des ARN interférants (siRNA) suivie d’une infection par Leishmania a été effectuée. Cette expérience a révélé que les effets des siRNA pour Syt XI et de la dégradation par la GP63 n’affectent pas la sécrétion des cytokines de façon cumulative. En conclusion, nos résultats dévoilent un mécanisme dans lequel Leishmania induit une sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par la dégradation de la Syt XI. Ces travaux vont permettre d'améliorer notre compréhension sur la façon dont Leishmania module la réponse immunitaire

Intraspecies Polymorphisms in the Lipophosphoglycan of L. braziliensis Differentially Modulate Macrophage Activation via TLR4

International audienceLipophosphoglycan (LPG) is the major Leishmania surface glycoconjugate having importance during the host-parasite interface. Leishmania (Viannia) braziliensis displays a spectrum of clinical forms including: typical cutaneous leishmaniasis (TL), mucocutaneous (ML), and atypical lesions (AL). Those variations in the immunopathology may be a result of intraspecies polymorphisms in the parasite's virulence factors. In this context, we evaluated the role of LPG of strains originated from patients with different clinical manifestations and the sandfly vector. Six isolates of L. braziliensis were used: M2903, RR051 and RR418 (TL), RR410 (AL), M15991 (ML), and M8401 (vector). LPGs were extracted and purified by hydrophobic interaction. Peritoneal macrophages from C57BL/6 and respective knock-outs (TLR2-/- and TLR-4-/-) were primed with IFN-γ and exposed to different LPGs for nitric oxide (NO) and cytokine production (IL-1β, IL-6, IL-12, and TNF-α). LPGs differentially activated the production of NO and cytokines via TLR4. In order to ascertain if such functional variations were related to intraspecies polymorphisms in the LPG, the purified glycoconjugates were subjected to western blot with specific LPG antibodies (CA7AE and LT22). Based on antibody reactivity preliminary variations in the repeat units were detected. To confirm these findings, LPGs were depolymerized for purification of repeat units. After thin layer chromatography, intraspecies polymorphisms were confirmed especially in the type and/size of sugars branching-off the repeat units motif. In conclusion, different isolates of L. braziliensis from different clinical forms and hosts possess polymorphisms in their LPGs that functionally affected macrophage responses

Jagged/Notch-mediated divergence of immune cell crosstalk maintains anti-inflammatory response in visceral leishmaniasis

Notch signaling governs crucial aspects of intercellular communication spanning antigen-presenting cells and T-cells. In this study, we investigate how L. donovani takes advantage of this pathway to quell host immune responses. We report induction of Notch ligand, Jagged1 in L. donovani-infected bone marrow macrophages (BMMфs) and subsequent activation of RBPJκ in T cells, which in turn, upregulates transcription factor GATA3. Activated RBPJκ also associates with histone acetyltransferase, p300, which binds with Bcl2L12 promoter and enhances its expression. Interaction of Bcl2L12 with GATA3 in CD4(+) T cells facilitates its binding to IL-10 and IL-4 promoters, thereby increasing the secretion of these cytokines. Silencing Jagged1 hindered these events in a BMMф-T cell co-culture system. Upon further scrutiny, we found that parasite LPG induces the host PI3K/Akt pathway, which activates β-catenin and Egr1, the two transcription factors responsible for driving Jagged1 expression. Vivo morpholino-silencing of Jagged1 suppresses anti-inflammatory cytokine responses and reduces organ parasite burden in L. donovani-infected Balb/c mice, suggesting that L. donovani induced host Jagged1/Notch signaling skews macrophage-T cell crosstalk into disease-promoting Th2 mode in experimental VL