Immunomodulatory properties of mycobacterial phenolic glycolipids

par Reid Oldenburg

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Immunologie

Sous la direction de Caroline Demangel.

  • Titre traduit

    Propriétés immunomodulatrices des phénol-glycolipides mycobactériens


  • Résumé

    La biosynthèse de phénol-glycolipides (PGL) par Mycobacterium tuberculosis et M. leprae favorise l’invasion des macrophages via l'interaction de la partie saccharidique des PGL avec le domaine lectine du récepteur cellulaire au complément CR3. Les PGL inhibent également la production de cytokines inflammatoires par la cellule hôte, par un mécanisme inconnu. J’ai observé que des bactéries BCG transgéniques exprimant les PGL de M. tuberculosis ou M. leprae avaient une capacité de survie accrue dans les macrophages. Cette persistance intracellulaire était dépendante de CR3 et associée à une diminution de la production d'oxyde nitrique dans les cellules infectées. L’addition de PGL purifié suffisait à inhiber la production d’oxyde nitrique par des macrophages stimulés avec LPS/IFN-γ. J’ai montré que la liaison de PGL-1 à CR3 provoquait la dégradation post-transcriptionnelle de TIR-domain-containing adapter-inducing interféron-β (TRIF) dans les macrophages, ce qui entraînait une réduction de la signalisation TRIF-dépendante. Dans les macrophages stimulés avec LPS/IFN-γ, la dégradation de TRIF réduisait la production d’oxyde nitrique synthase, et la production TRIF dépendante de cytokines inflammatoires et des chimiokines. Mes résultats ont donc permis d’identifier un nouveau mécanisme de virulence développé par les mycobactéries pathogènes pour réprimer conjointement les réponses inflammatoires et antimicrobiennes de l’hôte


  • Résumé

    Biosynthesis of phenolic glycolipids (PGL) by Mycobacterium tuberculosis and M. leprae promotes macrophage invasion, which proceeds through the interaction of the PGL sugar moieties with the lectin domain of cell-displayed complement receptor (CR3). PGL also limit host cell production of inflammatory cytokines by an unknown mechanism. I observed that transgenic BCG that express PGL specific to M. tuberculosis or M. leprae displayed enhanced survival within macrophages. Increased intracellular persistence of PGL-expressing BCG was CR3-dependent and correlated with the decreased production of nitric oxide in infected cells. Notably, the addition of soluble PGL to macrophages was sufficient to induce a reduction in nitric oxide production upon stimulation with LPS/IFN-γ. I showed that PGL-1 binding to CR3 causes the post-transcriptional degradation of TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β (TRIF) in macrophages, resulting in impaired TRIF-dependent signaling. Functionally, PGL-1-mediated degradation of TRIF resulted in the decreased induction of nitric oxide synthase, and TRIF-dependent inflammatory cytokines and chemokines in LPS/IFN-γ-stimulated macrophages. My results thus identified a virulence mechanism evolved by pathogenic mycobacteria to suppress both the inflammatory and antimicrobial responses of infected host cells

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